设计模式(五)—— 单例模式

一、为什么需要单例模式

有一些对象,我们只需要一个,比如:线程池,连接池,注册表,对话框,缓存等的对象。并且,这些对象也只能有一个,因为一旦出现多个,就会导致许多问题产生。

那程序员之间约定好,大家写程序的时候都只用一个对象,这样不就行了?

也不是不行。

但是我们有更好的方法——单例模式

饿汉模式:在类被初始化的时候,就创建对象。但是如果这个对象十分浪费资源(比如一个超级大的数组),而程序在本次执行过程中刚好没用到这个对象,不就浪费了吗?

懒汉模式:第一次用到对象的时候,再创建对象

二、单例模式推导(懒汉)

把构造器设置为私有的,是单例模式能够实现的关键所在。

public class Singleton{
    //唯一的对象
    private static Singleton uniqueInstance;

    //私有的构造器(这是单例模式的秘密所在)
    private Singleton(){}
    
    //
    public static Singleton getInstance(){
        if(uniqueInstance == null){
            uniqueInstance = new Singleton();
        }
        return uniqueInstance;
    }
}

这段代码在单线程的时候是可行的,但是多线程会出现问题。

如果线程A和B同时进入了if(uniqueInstance == null)判断语句,那么就会创建两个对象。

所以我们应该限制,只能有一个线程进入getInstance方法,也就是加锁!

设计模式(五)—— 单例模式_第1张图片

这段代码还是有隐藏问题的。

除了加锁以外,我们还需要加volatile关键字,起到两个作用

  1. 如果同时开启线程A和线程B,uniqueInstance就属于两个线程的共享变量。如果线程A先使用了getInstance()方法获得实例,应该马上刷回主内存,让B能够获得这个变量,否则B那边的uniqueInstance还是null。

  1. 禁止指令重排。防止123->132

https://mp.csdn.net/mp_blog/creation/success/128475366

修改之后:

设计模式(五)—— 单例模式_第2张图片

没有问题了。

但是还可以再改善一下,因为一个方法一旦加了synchronized以后,执行的效率会比之前慢100倍。

双重检测锁!可以把synchronized搬到方法里面,在外面再套一层uniqueInstance == null的判断,这样就只有第一次创建对象的时候才会走到synchronized里面去

public class Singleton{
    //唯一的对象
    private static volatile Singleton uniqueInstance;

    //私有的构造器(这是单例模式的秘密所在)
    private Singleton(){}
    
    //双重检测锁
    public static Singleton getInstance(){
        if(uniqueInstance == null){
            synchronized(Singleton.class){
                if(uniqueInstance == null){
                    uniqueInstance = new Singleton();
                }
            } 
        }
        return uniqueInstance;
    }
}

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