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化妆品网页设计论文,seo优化seo外包,手机上怎么分享wordpress,网站建设前期单例模式 文章目录 单例模式1. 什么是单例模式2. 饿汉模式3. 懒汉模式3.1 单线程版:3.2 多线程版 1. 什么是单例模式 单例模式是一种设计模式,常见的设计模式还有工厂模式、建造者模式等。 设计模式是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码…

单例模式

文章目录

  • 单例模式
  • 1. 什么是单例模式
  • 2. 饿汉模式
  • 3. 懒汉模式
    • 3.1 单线程版:
    • 3.2 多线程版

1. 什么是单例模式

    单例模式是一种设计模式,常见的设计模式还有工厂模式、建造者模式等。
设计模式是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性、程序的重用性。我们使用这些设计模式,相当于是前辈们在一些特殊的场景下总结出的经验,我们直接使用即可,相当于站在巨人的肩膀上编程!!!
    单例模式是针对一些特定的类,只允许创建一个实例。为什么会有单例模式?因为引入单例模式后,在代码层面会有强制检查,不会允许创建出第二个实例,避免一些bug,人为检查是及其不可靠、不可控的。
    单例模式有两种实现方式,分别是饿汉模式和懒汉模式,我们就这两种实现展开。

2. 饿汉模式


class Singleton{private static Singleton instance = new Singleton();public static Singleton getInstance() {return instance;}private Singleton() {}
}
public class Test {public static void main(String[] args) {Singleton sgt1 = Singleton.getInstance();Singleton sgt2 = Singleton.getInstance();System.out.println(sgt1 == sgt2);}
}    

运行结果~~

true进程已结束,退出代码为 0

    饿汉模式首先是线程安全的,对象在类加载时就会创建好,然后将构造方法设为私有,不允许再创建实例,最后通过公有方法将这个对象提供给外层调用。
    这种模式为什么叫饿汉模式呢?其实也很简单,无论外层需不需要使用这个对象,在类加载时这个对象就已经创建了。而相比于饿汉模式,懒汉模式的做法则更加高效,在第一次实用类的时候,在进行创建。

3. 懒汉模式

3.1 单线程版:

class Singleton {private static Singleton instance = null;private Singleton() {}public static Singleton getInstance() {if (instance == null) {instance = new Singleton();}return instance;}
}

    为什么说这样实现懒汉模式是单线程版本?因为这个版本的懒汉模式在并发环境下,会产生线程安全问题,即线程不安全。
    线程安全问题发生在首次创建实例时. 如果在多个线程中同时调getInstance 方法, 就可能导致创建出多个实例。一旦实例已经创建好了, 后面再多线程环境调用 getInstance 就不再有线程安全问题了(不再修改instance 了),因此枷锁(synchronized)可以一定程度上改善这个问题。

在这里插入图片描述
    这个版本的懒汉模式,在多线程环境下,一但有其他线程在第一次创建对象时穿插(OS系统调度)进行执行,就可能会创建出多个实例。

3.2 多线程版

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

    在这个版本中对if判断进行枷锁,保证了创建对象时不会有其它线程穿插执行,在进一步给instance使用volatile修饰(保证可见性、顺序),从而保证了线程安全。我们进一步发现,只有在第一次进入时,才会需要创建对象,而如果每次都枷锁,就会降低程序的执行效率,所以我么在外部又嵌套了一层if。此处要注意的是这两层if虽然条件一样,但是含义却不一样。
    锁竞争(枷锁解锁)的开销是比较大的,而懒汉模式只有在第一次才需要创建对象(产生锁竞争),后续就不在需要锁竞争了,也不必枷锁。

  1. 外层if :外层if是判断单例模式的对象是否创建出来,如果已经创建,则直接返回instance(instance被volatile修饰,不会产生内存可见性问题),不会产生锁竞争。
  2. 内层if:当线程第一次执行时会进入内层,竞争同一把锁,假设线程1拿到锁,就可以创建出对象,此时线程1执行完后,由于没内存可见性问题,其它线程就会发现instance已经不为空了,从而不会继续进入外层if竞争锁对象,降低了锁竞争的开销。

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