单例模式_饿汉模式_懒汉模式(含线程安全写法)

前言

某个类在程序中只存在唯一一份实例,叫做单例模式。
 

目录

前言

一、饿汉模式

二、懒汉模式

(一)单线程写法

(二)线程安全写法

(三)线程安全和不安全写法的区别

结语


一、饿汉模式

程序启动,类加载之后,立即创建实例,叫做饿汉模式。

代码:

class Singleton{
    private static Singleton singleton = new Singleton();

    public static Singleton getSingleton() {
        return singleton;
    }
    
    private Singleton(){}
}

关于代码的注意事项,如图:

单例模式_饿汉模式_懒汉模式(含线程安全写法)_第1张图片

二、懒汉模式

在第一次使用实例再创建对象,否则就不创建实例对象,叫做懒汉模式。

(一)单线程写法

代码:

class SingletonLazy{
    private static SingletonLazy singletonLazy = null;

    public static SingletonLazy getSingletonLazy() {
        if(singletonLazy == null){
            singletonLazy = new SingletonLazy();
        }
        return singletonLazy;
    }

    private SingletonLazy(){}
}

关于代码的注意事项:

单例模式_饿汉模式_懒汉模式(含线程安全写法)_第2张图片

 

(二)线程安全写法

分析懒汉模式的线程不安全写法:

当多个线程执行时,有如下执行语句的可能:

单例模式_饿汉模式_懒汉模式(含线程安全写法)_第3张图片

 故,在这种情况下就有两个SingletonLazy 的实例对象的创建,违背了最初的意图,所以此前的写法是线程不安全的。

解决办法是:加锁。

1)根据代码分析,这几条语句最好处理成原子的:

单例模式_饿汉模式_懒汉模式(含线程安全写法)_第4张图片


2)故把锁加在 if 语句的外面:

单例模式_饿汉模式_懒汉模式(含线程安全写法)_第5张图片


3)考虑到加锁的开销,每次调用该 getSingletonLazy() ,都需要先加锁,再进行判断,所以可以采取在加锁前就进行判断,加锁后也再进行判断,避免重复加锁:

单例模式_饿汉模式_懒汉模式(含线程安全写法)_第6张图片


 4)避免指令重排序和内存可见性问题,在类变量前加上 volatile :


完整代码是:

class SingletonLazy{
    volatile private static SingletonLazy singletonLazy = null;

    public static SingletonLazy getSingletonLazy() {
        if(singletonLazy == null) {
            synchronized (SingletonLazy.class) {
                if (singletonLazy == null) {
                    singletonLazy = new SingletonLazy();
                }
            }
        }
        return singletonLazy;
    }

    private SingletonLazy(){}
}

(三)线程安全和不安全写法的区别

  1. 加锁;
  2. 双重 if ;
  3. volatile.

结语

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