多线程新手村3--多线程代码案例

1.1 单例模式

单例模式是设计模式中非常经典的一种。那么有同学肯定就会好奇了，什么是设计模式呢？

设计模式简单的说就是程序员的“棋谱”，我们下象棋时肯定或多或少都背过棋谱，例如当头炮、马后炮等，设计模式也是这样，开发过程中常常会遇到一些经典场景，用固定的解决方案去解决这些问题，这就是设计模式，今天我们先来介绍一下单例模式。

单例模式是指某个类只能实例化一个对象，不能有多个，这一点在很多场景中都会用到，例如数据库中的DateSource实例就只需要一个；单例模式又有两种实现方式，分别为饿汉模式和懒汉模式。

1.1.1 饿汉模式

在类加载的时候，创建实例（比较急切）

可以看到，由于将构造方法设为私有，所以当我们想要自己实例化一个对象的时候，编译器会报错，此时，这个类将只会有加载类时实例化的那一个对象，无法再实例化出其它对象。

1.1.2 懒汉模式

只有当需要的时候才创建实例

上述代码可以看出，只有当首次调用getInstance方法时才会创建实例，否则将不会创建实例。

单线程中懒汉模式没有问题，但是放在多线程中，就会存在许多bug！

1.1.3 懒汉模式（多线程版）

首先要解决一个疑惑，为什么饿汉模式的单线程都不会有bug，但是懒汉模式的多线程会存在bug呢？是因为饿汉模式的getInstance方法只有读功能，但是懒汉模式的getInstance方法却既可读又可写，两个线程对于同一个变量进行写操作，就很容易出现问题。所以我们要加锁，将操作变为原子性的，这样就不会出现问题了。

1、这里的加锁是为了保证原子性操作，防止代码出bug（new多个对象出来）

2、这里再一次判断对象是否为空是为了确定要不要加锁，因为如果不加这个代码的话，每次调用这个方法都会加锁，但是加锁很费时，效率很低，不好！

3、此处的volatile关键字是为了防止出现指令重排序问题。

1.2 阻塞队列

阻塞队列是多线程代码中常用的一种数据结构。

所谓阻塞队列，其实就是加了阻塞功能的队列。

a）如果队列为空，继续出队列，就会发生阻塞，直到其它线程向队列中加入元素。

b）如果队列为满，继续入队列，也会发生阻塞，直到其它线程向队列中取走元素。

阻塞队列，最大的意义是用来实现“生产者消费者模型”

“生产者消费者”模型的意义：

1、解耦合（单独设置一个队列，使原本两个直接进行数据交互的元素通过这个队列进行交互）

2、削峰填谷

当数据请求量很大的时候，如果没有阻塞队列的话，服务器A一直给服务器B发数据，就可能使服务器B崩溃；但是如果设置一个阻塞队列，那么A只需要将数据放入队列中，如果B此时已达到最大处理负荷的话，那B只需要慢慢的取出队列中的数据处理即可；反之，如果此时数据请求量很小，那么服务器B就可以慢慢地消耗掉堆积在阻塞队列中的数据。

1.3 阻塞队列的代码实现

以上代码就是自己实现了一个简易的阻塞队列，可以用作一个简单的“生产者消费者”模型。注意两个wait和notify都是互相唤醒的，无法自己唤醒自己。