单例模式(懒汉模式-双检锁饿汉模式静态内部类模式)-详细

Posted 2022-03-05 栗子~~

文章目录

• 前言
• • 单例模式(懒汉模式-双检锁、饿汉模式、静态内部类模式)-详细
  • • 01 单例模式是什么?
    • 02 单例模式的好处?
    • 03 单例模式的三种模式
    • • 03::01 懒汉模式
      • • 03::01::01 问:为什么不在方法上加锁，而是在方法内部加锁?
        • 03::01::02 问:单例类对象前面为什么要加volatile 关键字
      • 03::02 饿汉模式
      • 03::03 静态内部类模式
      • 03::04 总结

前言

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单例模式(懒汉模式-双检锁、饿汉模式、静态内部类模式)-详细

01 单例模式是什么?

单例模式即每一个类都有一个实例
使用场景:线程池、链接池。

02 单例模式的好处?

java 中单例模式带来两个好处:
1.对于频繁使用的对象，可以省略创建对象所花费的时间，这对于那些重量级的对象而言，是非常可观的一笔系统开销。
2.由于new操作的次数减少，因而对系统内存的使用频率也会降低，这将减轻GC压力，缩短GC停顿时间。

03 单例模式的三种模式

1、懒汉模式
2、饿汉模式
3、静态内部类
注:推荐使用静态内部类模式使用单例。

03::01 懒汉模式

实现步骤:
1、构造函数私有化–防止外面直接调用；
2、制作一个返回单例方法；
3、实现一个单例类对象 ，并在前面加上volatile；
4、判断-如果该单例对象为空，实例化一个对象(第一次检查)；
5、为了防止多线程场景下多个线程同时访问，多次初始化单例类对象，初始化实例对象前加一把锁；
6、为了防止多线程场景下多个线程第一个检查校验过去，走下面的锁竞争后，依次创建实例，违反单例原则， 而在加一次检查的目的是只有为空的时候创建单例对象(第二次检查)；
7、!= null 直接返回；
这就是饿汉模式-双检锁。

实例:

class LanSingleton
    private volatile static LanSingleton instance;
    //
    private LanSingleton()

    public static LanSingleton getInstance()
        if (instance == null)
            synchronized (LanSingleton.class)
                if (instance == null)
                    instance = new LanSingleton();
                
            
        
        return instance;
    

测试:

/**
* @description: TODO 懒汉模式-双检锁
* @author 杨镇宇
* @date 2022/2/28 15:08
* @version 1.0
*/

public class LanSingletonTest 
    public static void main(String[] args) 
        new Thread(()->
            System.out.println(LanSingleton.getInstance());
        ).start();
        new Thread(()->
            System.out.println(LanSingleton.getInstance());

        ).start();
    

效果:

03::01::01 问:为什么不在方法上加锁，而是在方法内部加锁?

因为直接在方法上加锁，相当于每次线程调用过来都要等上一个线程执行完毕，实际消耗时间太大。

03::01::02 问:单例类对象前面为什么要加volatile 关键字

JVM加载会有重排序的问题，因为CPU为了加载执行速度，会根据自己的优化策略，有些代码会进行优化，即重排序， * 而volatile有防止重排序的特点。

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03::02 饿汉模式

特点:立即加载就会使用类，使用类加载机制保障单例模式，因为类加载的时候静态变量就已经加载成功。

实例:

class ESingleton
    private static final ESingleton instance = new ESingleton();

    private ESingleton()

    public static ESingleton getInstance()
        return instance;
    

测试:

/**
* @description: TODO 饿汉模式 立即加载就会使用类，给予类加载机制保障单例模式
* @author 杨镇宇
* @date 2022/2/28 15:40
* @version 1.0
*/

public class ESingletonTest 
    public static void main(String[] args) 
        new Thread(()->
            System.out.println(ESingleton.getInstance());
        ).start();
        new Thread(()->
            System.out.println(ESingleton.getInstance());

        ).start();
    

效果:

---

03::03 静态内部类模式

特点: 静态内部类也是给予类加载机制保证单例模式。

实例:

class  ClassSingleton
    private static class InnerClassSingletonHolder
        private static ClassSingleton instance = new ClassSingleton();
    
    private ClassSingleton()

    
    public static ClassSingleton getInstance()
        return InnerClassSingletonHolder.instance;
    

测试:

/**
* @description: TODO 静态内部类 给予类加载机制保障单例模式
* @author 杨镇宇
* @date 2022/2/28 15:59
* @version 1.0
*/

public class ClassSingletonTest 
    public static void main(String[] args) 
        new Thread(()->
            System.out.println(ClassSingleton.getInstance());
        ).start();
        new Thread(()->
            System.out.println(ClassSingleton.getInstance());

        ).start();
    

效果:

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03::04 总结

对于静态内部类模式来说，保证线程安全的前提下，有点懒汉模式的味道，即不调用这个getInstance方法时，就不会加载这个类InnerClassSingletonHolder，也就不会浪费空间，而饿汉模式，就会马上加载，会浪费空间，但是它保证单例模式跟饿汉模式一样都是给予JVM的类加载机制保证单例模式，所以有点兼容懒汉模式和饿汉模式的味道，因此使用的话，推荐使用静态内部类模式来写单例模式。