设计模式--单例模式

1. 单例模式介绍

什么是单例模式

单例模式是为了保证一个类只有一个实例，作为唯一的入口。

为什么要使用单例模式

因为有的类只需要一个实例即可，不用过多的创建实例，从而节省内存开销，减少不必要的浪费

单例模式有几种类型

主要分为 饿汉式和懒汉式

特点

创建一个变量保存当前类的实例

私有化构造方法，不允许主动创建对象

开放一个静态方法去返回当前类的实例

2. 饿汉式介绍

饿汉式是指无论当前类是否被使用，在类加载的时候都有一个对象被创建等待使用。

代码实现

/**
 * 单例模式--饿汉式
 * @Author:Ldy
 * @Date:2021/7/14
 */
public class Singleton1 {

    private static Singleton1 singleton1 = new Singleton1();

    private Singleton1(){}

    public static Singleton1 getInstance(){
        return singleton1;
    }
}

这种方式比较常用，容易实现，但是容易产生垃圾对象

多线程环境是否安全：安全

优点：没有加锁机制，执行效率高

缺点：在类加载时就创建了对象，浪费内存

3. 懒汉式介绍

懒汉式介绍是指只有在使用当前类时才去判断对象是否被创建，如果被创建则直接返回，反之则创建对象再返回。

这里主要介绍懒汉式中的 双重检查锁模式(DCL)

代码实现

/**
 * 懒汉式 -- 双重检查锁模式(DCL)
 */
public class Singleton2 {
    
    //volatile关键字的作用就是 为了解决以为重排序而导致读取不到完整的对象
    private volatile static Singleton2 singleton2 = null;

    private Singleton2(){}

    public static Singleton2 getSingleton2Instance() {
        // a
        if(singleton2 == null){
            //JVN优化机制，先分配内存 再初始化
            synchronized (Singleton2.class){
                if(singleton2 == null){
                    singleton2 = new Singleton2(); // b
                    //1. new ---> 申请内存空间
                    //2. 完成属性的初始化（赋值）
                    //3. 将对象内存地址交给变量singleton2来保存
                    //存在的问题：假设此处有两个线程 a b, 此时b线程已经进入到b处，进行new Singleton2()，但是由于jvm优化机制，new一个对象其实
                    //分为三步，需要第三步执行后 singleton2才不为空，由于jvm的重排序，第二步和第三步顺序不一定，假设先执行了第三步，虽然singleton2不为空，但是属性的初始化未完成，此时时间片用完了。到a线程执行 a线程判断singleton2不为空  后续直接使用该对象调用方法，那么结果就是报错。

                    //如何解决上诉问题：将singleton2变量加上volatile
                }
            }
        }
        return singleton2;
    }

}

这种双重锁模式可以在多线程环境下安全运行而且还能保持高性能。实现起来较难

对应点的解释都在代码的注释中。