设计模式--单例模式

单例设计模式

设计模式 :不是技术,是开发人员,为了解决某些问题实现的写代码的经验.

所有的设计模式核心的技术,就是面向对象.一共有 23种设计模式，会在今后逐个分享

1. 单例模式

保证一个类的对象在内存中的唯一性

实现步骤

• 私有修饰构造方法

• 创建本类的成员变量, 不new对象

• 方法get,返回本类对象

//饿汉式
public class Single {
    private Single(){}
    
    // 自己创建自己的对象， 不允许其他地方 调用这个类的构造方法 
    private static Single s = new Single();
    
    public static Single getInstance(){
        return s;
    }
}
​
//懒汉,对象的延迟加载，用到的时候才去加载 
public class Single {
    private Single(){}
    
    private static Single s = null;
​
    public static Single getInstance(){
        if (s == null) {
            s = new Single();
        }
        return s;
    }
}
​

 public static void main(String[] args) {
        //静态方法,获取Single类的对象
        Single instance = Single.getInstance();
 }

 

2. 懒汉式的安全问题

一个线程判断完变量 s=null,还没有执行new对象,被另一个线程抢到CPU资源,同时有2个线程都进行判断变量,对象就可能创建多次

    public static Single getInstance(){
        synchronized (Single.class) {
            //判断变量s,是null就创建
            if (s == null) {
                s = new Single();
            }
        }
        return s;
    }

性能问题 : 第一个线程获取锁,创建对象,返回对象. 第二个线程调用方法的时候,变量s已经有对象了,根本就不需要在进同步,不要在判断空,直接return才是最高效的.双重的if判断,提高效率 Double Check Lock

private static volatile Single s = null; 
public static Single getInstance(){
        //再次判断变量,提高效率
        if(s == null) {
            synchronized (Single.class) {
                //判断变量s,是null就创建
                if (s == null) {
                    s = new Single();
                }
            }
        }
        return s;
    }

3. 关键字volatile

上述的双重检查锁定机制，DCL机制理论上是完美的，但不幸的是，现实完全不同，双重检查锁定的问题是：并不能保证它会顺利执行

主要原因是java 平台的内存模型允许无序写入，并会对一些指令进行重排序，重排序之后多个线程执行这个单例模式时，各个线程之间可能会信息同步不及时，错位，导致实例化多次对象

解决方法是 使用 volatile 修饰某个字段，java 线程内存模型就会确保所有线程看到这个变量的值是一致的，同时还会禁止指令重排序，

成员变量修饰符,不能修饰其它内容

• 关键字作用 :

  • 保证被修饰的变量,在线程中的可见性

  • 防止指令重排序

public class Single {
​
    private static volatile Single  s ;
    
    private Single(){}
​
    public static  Single getInstance(){
        if(s == null ){
            synchronized (Single.class){
                if(s==null){
                    s = new Single();
                }
            }
        }
        return s;
    }
}

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
​
        Single single1 = Single.getInstance();
        Single single2 = Single.getInstance();
        Single single3 = Single.getInstance();
        Single single4 = Single.getInstance();
​
        System.out.println(single1);
        System.out.println(single2);
        System.out.println(single3);
        System.out.println(single4);
    }
}
// 打印执行结果：多次调用方法 ，得到的都是同一个对象
com.single.Single@61bbe9ba
com.single.Single@61bbe9ba
com.single.Single@61bbe9ba
com.single.Single@61bbe9ba