单例模式

武培轩 2020年02月06日 86次浏览

模式定义

确保一个类最多只有一个实例,并提供一个全局访问点。

单例模式分为饿汉式和懒汉式。

懒汉式单例模式:在类加载时不初始化。

饿汉式单例模式:在类加载时就完成了初始化,所以类加载比较慢,但获取对象的速度快。

饿汉式-线程安全

/**
 * 饿汉式单例模式(线程安全)
 */
public class Singleton {
    //static单例变量
    private static Singleton singleton = new Singleton();

    //私有的构造方法
    private Singleton() {

    }

    //静态方法为调用者提供单例对象
    public static Singleton getInstance() {
        return singleton;
    }
}

懒汉式-线程不安全

/**
 * 懒汉式(线程不安全)
 */
public class Singleton2 {
    private static Singleton2 instance = null;

    private Singleton2() {

    }

    public static Singleton2 getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton2();
        }
        return instance;
    }
}

懒汉式-线程安全

/**
 * 懒汉式(线程安全)
 */
public class Singleton3 {
    private static Singleton3 instance = null;

    private Singleton3() {

    }

    public static synchronized Singleton3 getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton3();
        }
        return instance;
    }
}

双重校验锁-线程安全

/**
 * 双重校验锁(线程安全)
 */
public class Singleton4 {
    private volatile static Singleton4 instance = null;

    private Singleton4() {

    }

    /**
     * 当第一次调用getInstance()方法时,instance为空,同步操作,保证多线程实例唯一
     * 当第一次后调用getInstance()方法时,instance不为空,不进入同步代码块,减少了不必要的同步
     */
    public static Singleton4 getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton4.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton4();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

静态内部类-线程安全

/**
 * 静态内部类(线程安全)
 */
public class Singleton5 {
    /**
     * 静态内部类
     */
    private static class SingleHolder {
        public static Singleton5 instance = new Singleton5();
    }

    //第一次调用getInstance方法时,才会去加载SingleHolder类,继而实例化instance
    public static Singleton5 getInstance() {
        return SingleHolder.instance;
    }

    private Singleton5() {

    }
}

静态代码块-线程安全

/**
 * 静态代码块(线程安全)
 */
public class Singleton6 {

    private Singleton6() {
    }

    private static Singleton6 instance = null;

    // 静态代码块
    static {
        instance = new Singleton6();
    }

    public static Singleton6 getInstance() {
        return instance;
    }
}

枚举-线程安全

/**
 * 枚举(线程安全)
 */
public enum Singleton7 {
    //枚举实例的创建是线程安全的,任何情况下都是单例(包括反序列化)
    INSTANCE;
}

测试各种单例模式的线程安全

package com.wpx.singleton;

public class SingletonDemo implements Runnable {
    public static void main(String[] args) {
        SingletonDemo[] threads = new SingletonDemo[10];
        for (int i = 0; i < threads.length; i++) {
            threads[i] = new SingletonDemo();
        }

        for (int i = 0; i < threads.length; i++) {
            new Thread(threads[i]).start();
        }
    }

    @Override
    public void run() {
//        System.out.println(Singleton.getInstance().hashCode());//饿汉式单例模式(线程安全)
//        System.out.println(Singleton2.getInstance().hashCode());//懒汉式(线程不安全)
//        System.out.println(Singleton3.getInstance().hashCode());//懒汉式(线程安全)
//        System.out.println(Singleton4.getInstance().hashCode());//双重校验锁(线程安全)
//        System.out.println(Singleton5.getInstance().hashCode());//静态内部类(线程安全)
//        System.out.println(Singleton6.getInstance().hashCode());//静态代码块(线程安全)
        System.out.println(Singleton7.INSTANCE.hashCode());//枚举(线程安全)
    }
}

java.lang.Runtime中的单例模式(饿汉式-线程安全)

public class Runtime {
    private static Runtime currentRuntime = new Runtime();

    public static Runtime getRuntime() {
        return currentRuntime;
    }

    private Runtime() {
    }
}