java单例模式--懒汉式、饿汉式(第二次学习)

目录

java单例模式--懒汉式、饿汉式

1、要点

2、单例模式的类型(五种)

2.1 饿汉式

2.2 枚举饿汉式(推荐使用)

2.3 懒汉式单例

2.4 DCL懒汉式(双检锁的懒汉式)

2.5 内部类懒汉式(推荐使用)

3、jdk中的体现

1、饿汉式的单例模式

2、枚举饿汉式

3、懒汉式的DCL(双检锁)

4、内部类懒汉式


java单例模式--懒汉式、饿汉式

单例模式,属于创建类型的一种常用的软件设计模式。(23种设计模式之一)通过单例模式的方法创建的类在当前进程中只有一个实例

1、要点

  • 构造器私有化

  • 定义静态变量存储这个对象唯一实例

  • 直接暴露或者封装使用getter方法提供实例的获取

2、单例模式的类型(五种)

饿汉式、枚举饿汉式、懒汉式、双锁懒汉式、内部类懒汉式 五种

2.1 饿汉式

饿汉式:即当类初始化的时候就创建实例对象 --就叫做饿汉式

代码

package com.sofwin.singletonDemo;
​
/**
 * @packageName: com.sofwin.singletonDemo
 * @author: wentao
 * @date: 2022/11/21 10:00
 * @version: 1.0
 * @email [email protected]
 * @description: 单例模式-饿汉式
 *
 * 要点:
 *      1.构造器私有化
 *      2.定义静态常量存储对象唯一实例
 *      3.通过getter方法获取实例对象
 */
public class Singleton01 {
​
    /**
     * 构造器私有化
     */
    private static final Singleton01 SINGLETON_01 = new Singleton01();
​
​
    private  Singleton01() {
        System.out.println("private Singleton01");
    }
​
    public static Singleton01 getSingleton01() {
        return SINGLETON_01;
    }
​
    /**
     * 通过调用静态方法,实现类的初始化
     * 判断实例对象是类初始化就创建了 还是调用获取实例对象的时候才进行创建
     */
    public static void otherMethod() {
        System.out.println("判断是懒汉式还是饿汉式");
    }
}

测试

package com.sofwin.singletonDemo;
​
import org.junit.Test;
​
/**
 * @packageName: com.sofwin.singletonDemo
 * @author: wentao
 * @date: 2022/11/21 10:09
 * @version: 1.0
 * @email [email protected]
 * @description: 单例模式的测试
 */
public class SingletonTest {
​
    //单例模式-饿汉式
    @Test
    public void SinletonTest01() {
        //先判断是否类初始化的时候就创建对象了
        Singleton01.otherMethod();
        System.out.println("=================");
        Singleton01 singleton01 = Singleton01.getSingleton01();
        Singleton01 singleton02 = Singleton01.getSingleton01();
        System.out.println(singleton01);
        System.out.println(singleton02);
    }
}

java单例模式--懒汉式、饿汉式(第二次学习)_第1张图片

(类加载就创建实例---饿汉式) 

这种设计有三种方法可以进行破坏

1、反射破坏单例

package com.sofwin.singletonDemo;
​
import org.junit.Test;
​
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
​
/**
 * @packageName: com.sofwin.singletonDemo
 * @author: wentao
 * @date: 2022/11/21 10:09
 * @version: 1.0
 * @email [email protected]
 * @description: 单例模式的测试
 */
public class SingletonTest {
​
    //单例模式-饿汉式
    @Test
    public void SinletonTest01() throws InvocationTargetException, NoSuchMethodException, InstantiationException, IllegalAccessException {
        //先判断是否类初始化的时候就创建对象了
        Singleton01.otherMethod();
        System.out.println("=================");
        Singleton01 singleton01 = Singleton01.getSingleton01();
        Singleton01 singleton02 = Singleton01.getSingleton01();
        System.out.println(singleton01);
        System.out.println(singleton02);
        System.out.println("暴力破解");
        SingletonTest.reflection(Singleton01.class);
    }
​
    /**
     * 反射破坏单例pos
     * @param clazz  类对象
     */
    public static void reflection(Class clazz) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
        //获取无参构造方法
        Constructor declaredConstructor = clazz.getDeclaredConstructor();
        //暴力破解
        declaredConstructor.setAccessible(true);
        //通过反射创建实例对象
        Object o = declaredConstructor.newInstance();
        System.out.println(o);
    }
}
​
通过反射暴力破解,得到新的实例对象 

改进

package com.sofwin.singletonDemo;
​
/**
 * @packageName: com.sofwin.singletonDemo
 * @author: wentao
 * @date: 2022/11/21 10:00
 * @version: 1.0
 * @email [email protected]
 * @description: 单例模式-饿汉式
 *
 * 要点:
 *      1.构造器私有化
 *      2.定义静态常量存储对象唯一实例
 *      3.通过getter方法获取实例对象
 */
public class Singleton01 {
​
    /**
     * 构造器私有化
     */
    private static final Singleton01 SINGLETON_01 = new Singleton01();
​
​
    private  Singleton01() {
        //防止反射破坏单例
        if (SINGLETON_01 !=null) {
          throw new RuntimeException("单例对象不能重复创建");
        }
        System.out.println("private Singleton01");
    }
​
    public static Singleton01 getSingleton01() {
        return SINGLETON_01;
    }
​
    /**
     * 通过调用静态方法,实现类的初始化
     * 判断实例对象是类初始化就创建了 还是调用获取实例对象的时候才进行创建
     */
    public static void otherMethod() {
        System.out.println("判断是懒汉式还是饿汉式");
    }
}
 

2、反序列化破坏单例

Singleton01类要实现Serializable

package com.sofwin.singletonDemo;
​
import java.io.Serializable;
​
/**
 * @packageName: com.sofwin.singletonDemo
 * @author: wentao
 * @date: 2022/11/21 10:00
 * @version: 1.0
 * @email [email protected]
 * @description: 单例模式-饿汉式
 *
 * 要点:
 *      1.构造器私有化
 *      2.定义静态常量存储对象唯一实例
 *      3.通过getter方法获取实例对象
 */
public class Singleton01 implements Serializable {
​
    /**
     * 构造器私有化
     */
    private static final Singleton01 SINGLETON_01 = new Singleton01();
​
​
    private  Singleton01() {
        //防止反射破坏单例
        if (SINGLETON_01 !=null) {
          throw new RuntimeException("单例对象不能重复创建");
        }
        System.out.println("private Singleton01");
    }
​
    public static Singleton01 getSingleton01() {
        return SINGLETON_01;
    }
​
    /**
     * 通过调用静态方法,实现类的初始化
     * 判断实例对象是类初始化就创建了 还是调用获取实例对象的时候才进行创建
     */
    public static void otherMethod() {
        System.out.println("判断是懒汉式还是饿汉式");
    }
}

测试代码

package com.sofwin.singletonDemo;
​
import org.junit.Test;
​
import java.io.*;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
​
/**
 * @packageName: com.sofwin.singletonDemo
 * @author: wentao
 * @date: 2022/11/21 10:09
 * @version: 1.0
 * @email [email protected]
 * @description: 单例模式的测试
 */
public class SingletonTest {
​
    //单例模式-饿汉式
    @Test
    public void SinletonTest01() throws InvocationTargetException, NoSuchMethodException, InstantiationException, IllegalAccessException, IOException, ClassNotFoundException {
        //先判断是否类初始化的时候就创建对象了
        Singleton01.otherMethod();
        System.out.println("=================");
        Singleton01 singleton01 = Singleton01.getSingleton01();
        Singleton01 singleton02 = Singleton01.getSingleton01();
        System.out.println(singleton01);
        System.out.println(singleton02);
//        System.out.println("反射暴力破解");
//        SingletonTest.reflection(Singleton01.class);
        System.out.println("反序列化破解");
        SingletonTest.serialzable(singleton02);
    }
​
    /**
     * 反射破坏单例pos
     * @param clazz  类对象
     */
    public static void reflection(Class clazz) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
        //获取无参构造方法
        Constructor declaredConstructor = clazz.getDeclaredConstructor();
        //暴力破解
        declaredConstructor.setAccessible(true);
        //通过反射创建实例对象
        Object o = declaredConstructor.newInstance();
        System.out.println(o);
    }
​
    /**
     * 反序列破解单例模式
     * @param instance 对象
     */
    public static void serialzable(Object instance) throws IOException, ClassNotFoundException {
        //将对象读取到baos中
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);
        oos.writeObject(instance);
        //通过字节数组获取对象
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray()));
        Object o = ois.readObject();
        System.out.println(o);
    }
}

java单例模式--懒汉式、饿汉式(第二次学习)_第2张图片

改进

package com.sofwin.singletonDemo;
​
import java.io.Serializable;
​
/**
 * @packageName: com.sofwin.singletonDemo
 * @author: wentao
 * @date: 2022/11/21 10:00
 * @version: 1.0
 * @email [email protected]
 * @description: 单例模式-饿汉式
 *
 * 要点:
 *      1.构造器私有化
 *      2.定义静态常量存储对象唯一实例
 *      3.通过getter方法获取实例对象
 */
public class Singleton01 implements Serializable {
​
    /**
     * 构造器私有化
     */
    private static final Singleton01 SINGLETON_01 = new Singleton01();
​
​
    private  Singleton01() {
        //防止反射破坏单例
        if (SINGLETON_01 !=null) {
          throw new RuntimeException("单例对象不能重复创建");
        }
        System.out.println("private Singleton01");
    }
​
    public static Singleton01 getSingleton01() {
        return SINGLETON_01;
    }
​
    /**
     * 通过调用静态方法,实现类的初始化
     * 判断实例对象是类初始化就创建了 还是调用获取实例对象的时候才进行创建
     */
    public static void otherMethod() {
        System.out.println("判断是懒汉式还是饿汉式");
    }
​
    /**
     * 解决反序列化
     * @return  实例对象
     * 
     */
    public Object readResolve() {
        return SINGLETON_01;
    }
​
​
}
​ 

这里 readResolve() 方法的解释

简而言之,当我们通过反序列化readObejct方法获取对象的时候,会去寻找readResolve()方法,如果该方法不存在则直接返回新对象,如果该方法存在则按照该方法的内容返回对象,以确保如果我们之前实例化了单例对象,就返回该对象。

为什么要使用功能readResolve()方法就解决了?

java单例模式--懒汉式、饿汉式(第二次学习)_第3张图片

java单例模式--懒汉式、饿汉式(第二次学习)_第4张图片  

这里看一下重点代码,readOrdinaryObject方法的代码片段:

java单例模式--懒汉式、饿汉式(第二次学习)_第5张图片

isInstantiable:如果一个serializable/externalizable的类可以在运行时被实例化,那么该方法就返回true。针对serializable和externalizable我会在其他文章中介绍。

desc.newInstance:该方法通过反射的方式调用无参构造方法新建一个对象。

然后关键是下面的代码

if (obj != null &&
    handles.lookupException(passHandle) == null &&
    desc.hasReadResolveMethod())
{
    Object rep = desc.invokeReadResolve(obj);
    if (unshared && rep.getClass().isArray()) {
        rep = cloneArray(rep);
    }
    if (rep != obj) {
        // Filter the replacement object
        if (rep != null) {
            if (rep.getClass().isArray()) {
                filterCheck(rep.getClass(), Array.getLength(rep));
            } else {
                filterCheck(rep.getClass(), -1);
            }
        }
        handles.setObject(passHandle, obj = rep);
    }
}

hasReadResolveMethod:如果实现了serializable 或者 externalizable接口的类中包含readResolve则返回true

invokeReadResolve:通过反射的方式调用要被反序列化的类的readResolve方法。

所以,原理也就清楚了,主要在Singleton中定义readResolve方法,并在该方法中指定要返回的对象的生成策略,就可以防止单例被破坏。

3、Unsafe破坏单例

package com.sofwin.singletonDemo;
​
import org.junit.Test;
import org.springframework.objenesis.instantiator.util.UnsafeUtils;
​
import java.io.*;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
​
/**
 * @packageName: com.sofwin.singletonDemo
 * @author: wentao
 * @date: 2022/11/21 10:09
 * @version: 1.0
 * @email [email protected]
 * @description: 单例模式的测试
 */
public class SingletonTest {
​
    //单例模式-饿汉式
    @Test
    public void SinletonTest01() throws InvocationTargetException, NoSuchMethodException, InstantiationException, IllegalAccessException, IOException, ClassNotFoundException {
        //先判断是否类初始化的时候就创建对象了
        Singleton01.otherMethod();
        System.out.println("=================");
        Singleton01 singleton01 = Singleton01.getSingleton01();
        Singleton01 singleton02 = Singleton01.getSingleton01();
        System.out.println(singleton01);
        System.out.println(singleton02);
//        System.out.println("反射暴力破解");
//        SingletonTest.reflection(Singleton01.class);
//        System.out.println("反序列化破解");
//        SingletonTest.serialzable(singleton02);
        System.out.println("unsafe");
        unsafe(singleton01.getClass());
    }
​
    /**
     * 反射破坏单例pos
     * @param clazz  类对象
     */
    public static void reflection(Class clazz) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
        //获取无参构造方法
        Constructor declaredConstructor = clazz.getDeclaredConstructor();
        //暴力破解
        declaredConstructor.setAccessible(true);
        //通过反射创建实例对象
        Object o = declaredConstructor.newInstance();
        System.out.println(o);
    }
​
    /**
     * 反序列破解单例模式
     * @param instance 对象
     */
    public static void serialzable(Object instance) throws IOException, ClassNotFoundException {
        //将对象读取到baos中
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);
        oos.writeObject(instance);
        //通过字节数组获取对象
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray()));
        Object o = ois.readObject();
        System.out.println(o);
    }
​
    /**
     * 使用spring的工具类在jdk底层来访问,无序调用构造方法
     * @param clazz
     * @throws InstantiationException
     */
    public static void unsafe(Class clazz) throws InstantiationException {
        Object o = UnsafeUtils.getUnsafe().allocateInstance(clazz);
        System.out.println(o);
    }
}

java单例模式--懒汉式、饿汉式(第二次学习)_第6张图片

这个是无法解决的

2.2 枚举饿汉式(推荐使用)

代码

package com.sofwin.singletonDemo;
​
import sun.dc.pr.PRError;
​
/**
 * @packageName: com.sofwin.singletonDemo
 * @author: wentao
 * @date: 2022/11/21 11:34
 * @version: 1.0
 * @email [email protected]
 * @description: 单例模式 --枚举饿汉式
 */
public enum Singleton02 {
     INSTANCE;
​
     private Singleton02() {
         System.out.println("private Singleton02");
     }
​
     public static Singleton02 getInstance() {
         return  INSTANCE;
     }
​
    /**
     * 通过调用静态方法,实现类的初始化
     * 判断实例对象是类初始化就创建了 还是调用获取实例对象的时候才进行创建
     */
    public static void otherMethod() {
        System.out.println("判断是懒汉式还是饿汉式");
    }
​
    @Override
    public String toString() {
        //Integer.toHexString 转换为16进制
        return getClass().getName()+"@"+Integer.toHexString(hashCode());
    }
}

测试

package com.sofwin.singletonDemo;
​
import org.junit.Test;
import org.springframework.objenesis.instantiator.util.UnsafeUtils;
​
import java.io.*;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
​
/**
 * @packageName: com.sofwin.singletonDemo
 * @author: wentao
 * @date: 2022/11/21 10:09
 * @version: 1.0
 * @email [email protected]
 * @description: 单例模式的测试
 */
public class SingletonTest {
​
    //单例模式-饿汉式
    @Test
    public void SinletonTest01() throws InvocationTargetException, NoSuchMethodException, InstantiationException, IllegalAccessException, IOException, ClassNotFoundException {
        //先判断是否类初始化的时候就创建对象了
        Singleton01.otherMethod();
        System.out.println("=================");
        Singleton02 singleton01 = Singleton02.INSTANCE;
        Singleton02 singleton02 = Singleton02.INSTANCE;
        System.out.println(singleton01);
        System.out.println(singleton02);
        //1、反射不存在,枚举没有无参构造器
//        System.out.println("反射暴力破解");
//        SingletonTest.reflection(Singleton02.class);
        //2、反序列化不存在,readObject的时候会进行判断 ,如果是枚举类有特殊处理
//        System.out.println("反序列化破解");
//        SingletonTest.serialzable(singleton02);
        //3、jdk这个是无法避免的,是可以破坏的
//        System.out.println("unsafe");
//        unsafe(singleton01.getClass());
    }
​
    /**
     * 反射破坏单例pos
     * @param clazz  类对象
     */
    public static void reflection(Class clazz) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
        //获取无参构造方法
        Constructor declaredConstructor = clazz.getDeclaredConstructor();
        //暴力破解
        declaredConstructor.setAccessible(true);
        //通过反射创建实例对象
        Object o = declaredConstructor.newInstance();
        System.out.println(o);
    }
​
    /**
     * 反序列破解单例模式
     * @param instance 对象
     */
    public static void serialzable(Object instance) throws IOException, ClassNotFoundException {
        //将对象读取到baos中
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);
        oos.writeObject(instance);
        //通过字节数组获取对象
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray()));
        Object o = ois.readObject();
        System.out.println(o);
    }
​
    /**
     * 使用spring的工具类在jdk底层来访问,无序调用构造方法
     * @param clazz
     * @throws InstantiationException
     */
    public static void unsafe(Class clazz) throws InstantiationException {
        Object o = UnsafeUtils.getUnsafe().allocateInstance(clazz);
        System.out.println(o);
    }
}

1、反射无法破坏枚举类单例

枚举没有无参构造

java单例模式--懒汉式、饿汉式(第二次学习)_第7张图片

修改成有参构造

/**
 * 反射破坏单例pos
 * @param clazz  类对象
 */
public static void reflection(Class clazz) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
    //获取无参构造方法
    Constructor declaredConstructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
    //暴力破解
    declaredConstructor.setAccessible(true);
    //通过反射创建实例对象
    Object o = declaredConstructor.newInstance("OTHER",1);
    System.out.println(o);
}

java单例模式--懒汉式、饿汉式(第二次学习)_第8张图片

2、反序列话也无法破坏枚举类的单例

java单例模式--懒汉式、饿汉式(第二次学习)_第9张图片

 3、Unsafe是可以破坏的

2.3 懒汉式单例

代码

package com.sofwin.singletonDemo;
​
import java.io.Serializable;
​
/**
 * @packageName: com.sofwin.singletonDemo
 * @author: wentao
 * @date: 2022/11/21 10:00
 * @version: 1.0
 * @email [email protected]
 * @description: 单例模式-懒汉式
 *
 * 要点:
 *      1.构造器私有化
 *      2.定义静态常量存储对象唯一实例
 *      3.通过getter方法获取实例对象
 */
public class Singleton03 implements Serializable {
​
    /**
     * 构造器私有化
     */
    private static  Singleton03 instance = null;
​
​
    private Singleton03() {
        //防止反射破坏单例
        if (instance !=null) {
          throw new RuntimeException("单例对象不能重复创建");
        }
        System.out.println("private Singleton01");
    }
​
    public static Singleton03 getSingleton01() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton03();
        }
        return instance;
    }
​
    /**
     * 通过调用静态方法,实现类的初始化
     * 判断实例对象是类初始化就创建了 还是调用获取实例对象的时候才进行创建
     */
    public static void otherMethod() {
        System.out.println("判断是懒汉式还是饿汉式");
    }
​
    /**
     * 解决反序列化
     * @return  实例对象
     *
     */
    public Object readResolve() {
        return instance;
    }
​
​
}

测试

package com.sofwin.singletonDemo;
​
import org.junit.Test;
import org.springframework.objenesis.instantiator.util.UnsafeUtils;
​
import java.io.*;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
​
/**
 * @packageName: com.sofwin.singletonDemo
 * @author: wentao
 * @date: 2022/11/21 10:09
 * @version: 1.0
 * @email [email protected]
 * @description: 单例模式的测试
 */
public class SingletonTest {
​
    //单例模式-饿汉式
    @Test
    public void SinletonTest01() throws InvocationTargetException, NoSuchMethodException, InstantiationException, IllegalAccessException, IOException, ClassNotFoundException {
        //先判断是否类初始化的时候就创建对象了
        Singleton03.otherMethod();
        System.out.println("=================");
        Singleton03 singleton01 = Singleton03.getSingleton01();
        Singleton03 singleton02 = Singleton03.getSingleton01();
        System.out.println(singleton01);
        System.out.println(singleton02);
        //1、反射可以破坏单例
//        System.out.println("反射暴力破解");
//        SingletonTest.reflection(Singleton03.class);
        //2、反序列化也可以破坏
//        System.out.println("反序列化破解");
//        SingletonTest.serialzable(singleton02);
        //3、jdk这个是无法避免的,是可以破坏的
//        System.out.println("unsafe");
//        unsafe(singleton01.getClass());
    }
​
    /**
     * 反射破坏单例pos
     * @param clazz  类对象
     */
    public static void reflection(Class clazz) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
        //获取无参构造方法
        Constructor declaredConstructor = clazz.getDeclaredConstructor();
        //暴力破解
        declaredConstructor.setAccessible(true);
        //通过反射创建实例对象
        Object o = declaredConstructor.newInstance();
        System.out.println(o);
    }
​
    /**
     * 反序列破解单例模式
     * @param instance 对象
     */
    public static void serialzable(Object instance) throws IOException, ClassNotFoundException {
        //将对象读取到baos中
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);
        oos.writeObject(instance);
        //通过字节数组获取对象
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray()));
        Object o = ois.readObject();
        System.out.println(o);
    }
​
    /**
     * 使用spring的工具类在jdk底层来访问,无序调用构造方法
     * @param clazz
     * @throws InstantiationException
     */
    public static void unsafe(Class clazz) throws InstantiationException {
        Object o = UnsafeUtils.getUnsafe().allocateInstance(clazz);
        System.out.println(o);
    }
}

反射、序列化和unsafe都可以破坏

但是这样都会导致一个问题多线程的情况会出现错误情况 (之前,懒汉式的常量和静态代码块中的代码,其实是jvm底层维护的是线程安全的,无序考虑) 因为这个是方法中创建实例就会出现线程安全的问题

测试代码

public class SingletonTest {
​
    public static void main(String[]args){
       new Thread( new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                Singleton03 singleton01 = Singleton03.getSingleton01();
                System.out.println(singleton01);
            }
        }).start();
​
        new Thread( new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                Singleton03 singleton01 = Singleton03.getSingleton01();
                System.out.println(singleton01);
            }
        }).start();
    }
  }

正常应该是这种情况:

java单例模式--懒汉式、饿汉式(第二次学习)_第10张图片

 但是多运行几次,也会出现这样的情况:

java单例模式--懒汉式、饿汉式(第二次学习)_第11张图片

 造成的这种情况的结果是问题是:

java单例模式--懒汉式、饿汉式(第二次学习)_第12张图片

这个时候就出现了DCL懒汉式(双检锁的懒汉式)

2.4 DCL懒汉式(双检锁的懒汉式)

package com.sofwin.singletonDemo;
​
import java.io.Serializable;
​
/**
 * @packageName: com.sofwin.singletonDemo
 * @author: wentao
 * @date: 2022/11/21 10:00
 * @version: 1.0
 * @email [email protected]
 * @description: 单例模式-懒汉式
 *
 * 要点:
 *      1.构造器私有化
 *      2.定义静态常量存储对象唯一实例
 *      3.通过getter方法获取实例对象
 */
public class Singleton04 implements Serializable {
​
    /**
     * 构造器私有化
     */
    //这里加入valatile是保证这个变量是有序的,可见的
    //防止指令重排序,在赋值语句后加入一个内存屏障,防止之前的赋值操作,进行重新排序
    private static volatile Singleton04 instance = null;
​
​
​
    private Singleton04() {
        //防止反射破坏单例
        if (instance !=null) {
          throw new RuntimeException("单例对象不能重复创建");
        }
        System.out.println("private Singleton01");
    }
​
    public static Singleton04 getSingleton01() {
        
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton04.class){
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton04();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
​
    /**
     * 通过调用静态方法,实现类的初始化
     * 判断实例对象是类初始化就创建了 还是调用获取实例对象的时候才进行创建
     */
    public static void otherMethod() {
        System.out.println("判断是懒汉式还是饿汉式");
    }
​
    /**
     * 解决反序列化
     * @return  实例对象
     *
     */
    public Object readResolve() {
        return instance;
    }
​
​
}

这个代码可以这样理解:

public static Singleton04 getSingleton01() {

     if (instance == null) {

synchronized (Singleton04.class){

        if (instance == null) {

                  instance = new Singleton04();

          }

}

//里面这一块是进行加锁放在出现上面的情况

//外面的if判断是进行代码的优化

//我们这个线程锁只是还没创建对象实例的情况出现,因此加上if后

//我们就保证了后序的调用无需进行加锁操作,加快了效率

     }

return instance;

}

2.5 内部类懒汉式(推荐使用)

package com.sofwin.singletonDemo;
​
import java.io.Serializable;
​
/**
 * @packageName: com.sofwin.singletonDemo
 * @author: wentao
 * @date: 2022/11/21 10:00
 * @version: 1.0
 * @email [email protected]
 * @description: 单例模式-内部类懒汉式
 *
 * 要点:
 *      内部类不会随着玩不类的加载而初始化
 *      它是单独进行初始化和加载的,并且静态成员的赋值,都是在静态代码块中的,是底层保证线程安全的
 *      只有调用内部类的类变量的时候,才进行初始化,实现懒汉式模式
 */
public class Singleton05 implements Serializable {
​
    /**
     * 构造器私有化
     */
    private Singleton05() {
        System.out.println("private Singleton01");
    }
​
    private static class Holder {
        static  Singleton05 instance = new Singleton05();
    }
​
    public static Singleton05 getSingleton01() {
        return Holder.instance;
    }
​
    /**
     * 通过调用静态方法,实现类的初始化
     * 判断实例对象是类初始化就创建了 还是调用获取实例对象的时候才进行创建
     */
    public static void otherMethod() {
        System.out.println("判断是懒汉式还是饿汉式");
    }
​
​
​
​
}

3、jdk中的体现

1、饿汉式的单例模式

System的gc() 垃圾回收机制中的Runtime.getRuntime().gc()

public class Runtime {
    private static Runtime currentRuntime = new Runtime();
​
    /**
     * Returns the runtime object associated with the current Java application.
     * Most of the methods of class Runtime are instance
     * methods and must be invoked with respect to the current runtime object.
     *
     * @return  the Runtime object associated with the current
     *          Java application.
     */
    public static Runtime getRuntime() {
        return currentRuntime;
    }
​
    /** Don't let anyone else instantiate this class */
    private Runtime() {}

2、枚举饿汉式

Comparator的naturalOrder()

java单例模式--懒汉式、饿汉式(第二次学习)_第13张图片

3、懒汉式的DCL(双检锁)

System中的cons成员变量

java单例模式--懒汉式、饿汉式(第二次学习)_第14张图片

4、内部类懒汉式

Collections中的emptyListInterator() 

java单例模式--懒汉式、饿汉式(第二次学习)_第15张图片

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