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为何Java单例模式我只推荐两种

2019年07月19日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

双重检查模式

public class singleton { 
 private volatile static singleton singleton; //1:volatile修饰
 private singleton (){} 
 public static singleton getsingleton() { 
 if (singleton == null) { //2:减少不要同步，优化性能
  synchronized (singleton.class) { // 3：同步，线程安全
  if (singleton == null) { 
   singleton = new singleton(); //4：创建singleton 对象
  } 
  } 
 } 
 return singleton; 
 } 
}

推荐理由：

  1. 延迟初始化。和懒汉模式一致，只有在初次调用静态方法getsingleton，才会初始化signleton实例。
  2. 性能优化。同步会造成性能下降，在同步前通过判读singleton是否初始化，减少不必要的同步开销。
  3. 线程安全。同步创建singleton对象，同时注意到静态变量singleton使用volatile修饰。

为什么要使用volatile修饰？

虽然已经使用synchronized进行同步，但在第4步创建对象时，会有下面的伪代码：

memory=allocate(); //1：分配内存空间
ctorinstance(); //2:初始化对象
singleton=memory; //3:设置singleton指向刚排序的内存空间

当线程a在执行上面伪代码时，2和3可能会发生重排序，因为重排序并不影响运行结果，还可以提升性能，所以jvm是允许的。如果此时伪代码发生重排序，步骤变为1->3->2,线程a执行到第3步时，线程b调用getsingleton方法，在判断singleton==null时不为null，则返回singleton。但此时singleton并还没初始化完毕，线程b访问的将是个还没初始化完毕的对象。当声明对象的引用为volatile后，伪代码的2、3的重排序在多线程中将被禁止!

静态内部类模式

public class singleton { 
 private singleton(){
 }
  public static singleton getsingleton(){ 
  return inner.instance; 
 } 
 private static class inner { 
  private static final singleton instance = new singleton(); 
 } 
}

推荐理由：

  1. 实现代码简洁。和双重检查单例对比，静态内部类单例实现代码真的是太简洁，又清晰明了。
  2. 延迟初始化。调用getsingleton才初始化singleton对象。
  3. 线程安全。jvm在执行类的初始化阶段，会获得一个可以同步多个线程对同一个类的初始化的锁。

如何实现线程安全？

线程a和线程b同时试图获得singleton对象的初始化锁，假设线程a获取到了，那么线程b一直等待初始化锁。线程a执行类初始化，就算双重检查模式中伪代码发生了重排序，也不会影响线程a的初始化结果。初始化完后，释放锁。线程b获得初始化锁，发现singleton对象已经初始化完毕，释放锁，不进行初始化，获得singleton对象。

在涉及到反射和序列化的单例中，建议使用下文的枚举类型模式。

其他类型的单例模式

懒汉模式(多线程不安全)

public class singleton { 
  private static singleton instance = new singleton(); 
  private singleton (){} 
  public static singleton getinstance() { 
  return instance; 
  } 
}

饿汉单例模式(多线程安全)

public class singleton { 
  private static singleton instance = new singleton(); 
  private singleton (){} 
  public static singleton getinstance() { 
  return instance; 
  } 
}

饿汉模式的线程安全同样通过类加载解决同步问题，但没有达到懒加载目的。（这里非常感谢之初z-chu的指正）

枚举单例模式(多线程安全)

public enum singleton {
  instance;
  
  public void dosomething(){
    //todo dosomething
  }
}

在joshua bloch大神的《effective java》是推荐该方法的。虽然线程安全，在实际开发中，还没有被广泛采用。因为太过简洁以致于可读性较差，还没有在实战中被广泛推广。枚举单例模式的线程安全同样利用静态内部类中讲到类初始化锁。枚举单例模式能够在序列化和反射中保证实例的唯一性。

高手之间的过招，必选择枚举单例模式。

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，谢谢大家对移动技术网的支持。

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