安全发布对象

发布对象

• 发布对象：使一个对象能够被当前范围之外的代码所使用

package com.alan.concurrency.example.publish;


import com.alan.concurrency.annoations.NotThreadSafe;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import java.util.Arrays;

/**
 * 演示发布对象线程不安全
 */
@Slf4j
@NotThreadSafe
public class UnsafePublish {


    private String[] states = {"a","b","c"};

    public String[] getStates(){
        return states;
    }


    public static void main(String[] args) {
        UnsafePublish unsafePublish = new UnsafePublish();
        log.info("{}", Arrays.toString(unsafePublish.getStates()));

        unsafePublish.getStates()[0]="d";
        log.info("{}", Arrays.toString(unsafePublish.getStates()));

    }


}

• 对象逸出：一种错误的发布。当一个对象还没有构造完成时，就使它被其然线程所见。

package com.alan.concurrency.example.publish;


import com.alan.concurrency.annoations.NotRecommend;
import com.alan.concurrency.annoations.NotThreadSafe;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

@Slf4j
@NotThreadSafe
@NotRecommend
public class Escape {

    private int thisCanBeEscape = 0;

    //无参构造

    public Escape() {

        new InnerClass();
    }

    //定义内部类
    private class InnerClass{

        //定义无参构造

        public InnerClass() {
            log.info("{}",Escape.this.thisCanBeEscape);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        new Escape();
    }
}

安全发布对象的四种方法

图片.png

通过单例模式演示

• 懒汉模式

package com.alan.concurrency.example.singleton;

import com.alan.concurrency.annoations.NotThreadSafe;

/**
 * 懒汉模式
 * 单例实例在第一次使用时进行创建
 */
@NotThreadSafe
public class SingletonExample1 {


    //创建私有构造函数
    private SingletonExample1(){

    }

    //创建静态对象
    private static SingletonExample1 instance = null;

    //静态的工厂方法
    public static SingletonExample1 getInstance(){
        if(null == instance){
            instance = new SingletonExample1();
        }
        return  instance;
    }

}

• 饿汉模式

package com.alan.concurrency.example.singleton;

import com.alan.concurrency.annoations.NotThreadSafe;
import com.alan.concurrency.annoations.ThreadSafe;

/**
 * 饿汉模式
 * 单例实例在类装载时进行创建
 * 应用场景 1、构造函数加载资源不是很多 2、实例一定会被使用，否则造成资源浪费
 */
@ThreadSafe
public class SingletonExample2 {


    //创建私有构造函数
    private SingletonExample2(){

    }

    //创建静态对象
    private static SingletonExample2 instance = new SingletonExample2();

    //静态的工厂方法
    public static SingletonExample2 getInstance(){
        return  instance;
    }

}

• 懒汉模式 使用synchronized线程安全，但是开销过大，不推荐使用

package com.alan.concurrency.example.singleton;

import com.alan.concurrency.annoations.NotRecommend;
import com.alan.concurrency.annoations.NotThreadSafe;
import com.alan.concurrency.annoations.ThreadSafe;

/**
 * 懒汉模式
 * 单例实例在第一次使用时进行创建,使用synchronized关键字
 * 开销过大，不推荐使用
 */
@ThreadSafe
@NotRecommend
public class SingletonExample3 {


    //创建私有构造函数
    private SingletonExample3(){

    }

    //创建静态对象
    private static SingletonExample3 instance = null;

    //静态的工厂方法
    public static synchronized SingletonExample3 getInstance(){
        if(null == instance){
            instance = new SingletonExample3();
        }
        return  instance;
    }

}

• 懒汉模式 -》双重同步锁单例模式 线程不安全

package com.alan.concurrency.example.singleton;

import com.alan.concurrency.annoations.NotRecommend;
import com.alan.concurrency.annoations.NotThreadSafe;
import com.alan.concurrency.annoations.ThreadSafe;

/**
 * 懒汉模式 -》双重同步锁单例模式
 * 单例实例在第一次使用时进行创建
 * 开销过大，不推荐使用
 */


@NotThreadSafe
public class SingletonExample4 {


    //创建私有构造函数
    private SingletonExample4(){

    }

    //创建静态对象
    private static SingletonExample4 instance = null;

    /**
     *  创建对象的步骤
     *  1、memory = allocate() 分配对象的内存空间
     *  2、ctoInstance() 初始化对象
     *  3、instance = memory 设置instance指向刚分配的内存
     *
     *  JVM和CPU优化造成了指令重排
     *  1、memory = allocate() 分配对象的内存空间
     *  3、instance = memory 设置instance指向刚分配的内存
     *  2、ctoInstance() 初始化对象
     */



    //静态的工厂方法
    public static  SingletonExample4 getInstance(){
        if(null == instance){   //双重检测机制     //B
            synchronized (SingletonExample4.class){ //同步锁
                if(null == instance){
                    instance = new SingletonExample4(); //A - 3第三步
                }
            }
        }
        return  instance;
    }

}

• 懒汉模式 -》双重同步锁单例模式 加入volatile修饰

package com.alan.concurrency.example.singleton;

import com.alan.concurrency.annoations.NotThreadSafe;
import com.alan.concurrency.annoations.ThreadSafe;

/**
 * 懒汉模式 -》双重同步锁单例模式 加入volatile修饰
 * 单例实例在第一次使用时进行创建
 * 开销过大，不推荐使用
 */


@ThreadSafe
public class SingletonExample5 {


    //创建私有构造函数
    private SingletonExample5(){

    }

    //创建静态对象
    //通过volatile防止发生指令重排
    private volatile static SingletonExample5 instance = null;

    /**
     *  创建对象的步骤
     *  1、memory = allocate() 分配对象的内存空间
     *  2、ctoInstance() 初始化对象
     *  3、instance = memory 设置instance指向刚分配的内存
     *
     *  JVM和CPU优化造成了指令重排
     *  1、memory = allocate() 分配对象的内存空间
     *  3、instance = memory 设置instance指向刚分配的内存
     *  2、ctoInstance() 初始化对象
     */



    //静态的工厂方法
    public static SingletonExample5 getInstance(){
        if(null == instance){   //双重检测机制     //B
            synchronized (SingletonExample5.class){ //同步锁
                if(null == instance){
                    instance = new SingletonExample5(); //A - 3第三步
                }
            }
        }
        return  instance;
    }

}

• 饿汉模式 静态代码块

package com.alan.concurrency.example.singleton;

import com.alan.concurrency.annoations.ThreadSafe;

/**
 * 饿汉模式
 * 单例实例在类装载时进行创建
 * 应用场景 1、构造函数加载资源不是很多 2、实例一定会被使用，否则造成资源浪费
 */
@ThreadSafe
public class SingletonExample6 {


    //创建私有构造函数
    private SingletonExample6(){

    }

    //创建静态对象
    private static SingletonExample6 instance = null;


    static {
        instance = new SingletonExample6();
    }



    //静态的工厂方法
    public static SingletonExample6 getInstance(){
        return  instance;
    }


    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(getInstance().hashCode());
        System.out.println(getInstance().hashCode());
    }
}

• 通过枚举实现

package com.alan.concurrency.example.singleton;


import com.alan.concurrency.annoations.Recommend;
import com.alan.concurrency.annoations.ThreadSafe;

/**
 * 枚举方式实现 :最安全的
 */
@ThreadSafe
@Recommend
public class SingletonExample7 {

    //私有构造函数
    private SingletonExample7(){

    }

    public static SingletonExample7 getInstance(){

        return Singleton.INSTANCE.getInstance();
    }


    //定义枚举类
    private enum Singleton {
        INSTANCE;

        private SingletonExample7 singleton;

        //JVM保证这个方法绝对只被调用一次
        Singleton(){
            singleton = new SingletonExample7();
        }

        public SingletonExample7 getInstance(){

            return singleton;
        }
    }

}