【14】-java的单例设计模式详解

预加载模式

代码:

public class Singleton
{
    private volatile static Singleton singleton = new Singleton();
    private Singleton()  {    }
    public static Singleton getInstance()   {
        return singleton;
    }
}

分析:

这种方式是预先加载单例,适合于单例对象初始化非常快,而且占用内存非常小,而且使用频繁的时候。

对于单例初始化的操作耗时比较长而应用对于启动速度又有要求,或者单例的占用内存比较大,再或者单例只是在某个特定场景的情况下才会被使用,需要延迟加载提高性能

volatile关键字作用

1.这个变量不会在多个线程中存在复本,直接从内存读取。

2.这个关键字会禁止指令重排序优化。也就是说,在 volatile 变量的赋值操作后面会有一个内存屏障(生成的汇编代码上),读操作不会被重排序到内存屏障之前。

双重检验锁方式

代码

public class Singleton
{
    private volatile static Singleton singleton = null;
    private Singleton()  {    }
    public static Singleton getInstance()   {
        if (singleton== null)  {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (singleton== null)  {
                    singleton= new Singleton();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
}

singleton = new Singleton()这句,这并非是一个原子操作

事实上在 JVM 中这句话大概做了下面 3 件事情。

1.给 singleton 分配内存

2.调用 Singleton 的构造函数来初始化成员变量,形成实例

3.将singleton对象指向分配的内存空间(执行完这步 singleton才是非 null 了)

但是在 JVM 的即时编译器中存在指令重排序的优化。也就是说上面的第二步和第三步的顺序是不能保证的,最终的执行顺序可能是 1-2-3 也可能是 1-3-2。如果是后者,则在 3 执行完毕、2 未执行之前,被线程二抢占了,这时 instance 已经是非 null 了(但却没有初始化),所以线程二会直接返回 instance,然后使用,然后顺理成章地报错。

volatile关键字作用

1.这个变量不会在多个线程中存在复本,直接从内存读取。

2.这个关键字会禁止指令重排序优化。也就是说,在 volatile 变量的赋值操作后面会有一个内存屏障(生成的汇编代码上),读操作不会被重排序到内存屏障之前。

内部类方式(优雅)

代码

public class Singleton {
    private static class SingletonHolder {
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }
    private Singleton (){}
    public static final Singleton getInstance() {
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }
}

分析

老版《Effective Java》中推荐的方式

利用JVM的类加载机制去实现。在很多情况下JVM已经为我们提供了同步控制,比如:

在static{}区块中初始化的数据

访问final字段时

等等

因为在JVM进行类加载的时候他会保证数据是同步的

枚举:(优雅的我快那啥了。。。)

代码

public enum Singleton{
   INSTANCE;
}

分析

新版effective java推荐,非常优雅

使用方式

Singleton singleton = Singleton.INSTANCE;

本文参考了如下两篇博客

http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA4NTQwNDcyMA==&mid=403126596&idx=1&sn=101c6d4e363213bcdbe1879edeb08736#wechat_redirect

http://blog.csdn.net/haoel/article/details/4028232

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