java单例模式

目录

一、什么是单例模式

二、饿汉模式

三、懒汉模式

1、第一次优化

2、第二次优化

3、第三次优化

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一、什么是单例模式

单例模式是设计模式之一，单例模式能保证某一个类在程序中只有一个实例，而不能创建出多个实例。

设计模式就相当于大佬们根据经验总结出的一些代码模板，我们只要按照大佬的模板来写代码就不会吃亏~

单例模式的具体实现方式分为“饿汉模式”和“懒汉模式”两种。

二、饿汉模式

由于单例模式只能有一个实例，那么我们就得用private来修饰构造方法，让类外无法创建新的实例，然后在类里创建一个静态的实例，再给一个获取这个实例的方法即可：

class Singleton{
    //创建一个静态实例
    private static Singleton instance = new Singleton();
 
    //封装构造方法
    private Singleton(){
 
    }
    //提供一个获得实例的方法
    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }
}

因为这个实例是由static修饰的，那么它会在类加载时就创建出来，但是它创建出来后我们并不一定会立刻就使用它，所以称之为“饿汉模式”。

饿汉模式的实例，当我们没有使用它时，它也会占用额外的空间；

但是它是一种线程安全的单例模式，它只涉及到读取内存，并没有涉及到修改内存。

三、懒汉模式

“懒汉模式”相当于是对“饿汉模式”的优化：只有在使用这个实例时，才会真正创建它。

class SingletonLazy{
    //创建一个为空的静态实例
    private static SingletonLazy instance = null;
 
    //封装构造方法
    private SingletonLazy(){
 
    }
    //提供一个获得实例的方法
    public static SingletonLazy getInstance(){
        //只有在第一次调用时，才会真正的创建出实例
        if(instance == null){
            instance = new SingletonLazy();
        }
        return instance;
    }
}

1、第一次优化

当前的“懒汉模式”是线程不安全的：

当多个线程同时调用getInstacne()方法时，可能会创建出多个实例：

代码中if语句中的操作涉及到读内存和改内存，我们需要通过synchronized关键字把它打包成一个原子操作：

注意：必须保证多个线程调用getInstacne()方法时，synchronized中的锁对象是同一个对象，否则无法解决问题。

2、第二次优化

虽然我们解决了操作不是原子的问题，但是也带来了新的问题：

每次调用getInstacne()方法时都要进行加锁操作，这样就会极大地降低代码效率。

而我们只有在第一次调用getInstacne()方法创建实例时需要进行加锁，所以我们需要再加一个判断条件：

如果实例已经创建出来不为空了，那么就不再需要进行加锁判断是否需要创建实例的操作了。

3、第三次优化

当前代码还存在着指令重排序的问题，需要用volatile关键字来修饰instance，禁止编译器进行指令重排序的优化。

class SingletonLazy{
    //创建一个为空的静态实例
    private volatile static SingletonLazy instance = null;
 
    //封装构造方法
    private SingletonLazy(){
 
    }
    //提供一个获得实例的方法
    public static SingletonLazy getInstance(){
        //只有在第一次调用时，才会真正的创建出实例
        if(instance == null){
            synchronized (SingletonLazy.class){
                if(instance == null){
                    instance = new SingletonLazy();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

上述代码才是一个完整的“懒汉模式”~

但是以上的代码都可以通过反射的方式拿到新的实例，创建成Enum(枚举)类才是最安全的做法~