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【设计模式】实现线程安全单例模式的五种方式

發(fā)布時(shí)間：2023/12/10 asp.net 16 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了【设计模式】实现线程安全单例模式的五种方式小編覺(jué)得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.

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餓漢式

餓漢式：類加載就會(huì)導(dǎo)致該單實(shí)例對(duì)象被創(chuàng)建

復(fù)制代碼

java`// 問(wèn)題1：為什么加 final
// 問(wèn)題2：如果實(shí)現(xiàn)了序列化接口, 還要做什么來(lái)防止反序列化破壞單例
public final class Singleton_hungry implements Serializable {

// 問(wèn)題3：為什么設(shè)置為私有? 是否能防止反射創(chuàng)建新的實(shí)例?
private Singleton_hungry(){}

// 問(wèn)題4：這樣初始化是否能保證單例對(duì)象創(chuàng)建時(shí)的線程安全?
private static Singleton_hungry INSTANCE = new Singleton_hungry();

// 問(wèn)題5：為什么提供靜態(tài)方法而不是直接將 INSTANCE 設(shè)置為 public, 說(shuō)出你知道的理由
public static Singleton_hungry getInstance() {
return INSTANCE;
}
public Object readResolve(){ // 防止反射創(chuàng)建新的實(shí)例?
return INSTANCE;
}
}`

問(wèn)題1：
避免子類覆蓋父類的一些方法，導(dǎo)致線程不安全。
問(wèn)題2：
實(shí)現(xiàn) readResolve 方法。當(dāng)從對(duì)象流 ObjectInputStream 中讀取對(duì)象時(shí)，會(huì)檢查對(duì)象的類否定義了 readResolve 方法。如果定義了，則調(diào)用它返回我們想指定的對(duì)象（這里就指定了返回單例對(duì)象）。
問(wèn)題3：防止通過(guò) new 創(chuàng)建對(duì)象實(shí)例。不能防止反射創(chuàng)建新的實(shí)例。
問(wèn)題4：可以。靜態(tài)變量初始化在類加載時(shí)進(jìn)行，由 jvm 進(jìn)行管理，可以保證線程安全。
問(wèn)題5：通過(guò)方法，可以提高拓展性，改進(jìn)餓漢式轉(zhuǎn)化為懶漢式、利用泛型特性、增加對(duì)單例對(duì)象的控制操作。

枚舉單例

復(fù)制代碼

javaenum Singleton { INSTANCE; }

問(wèn)題1：枚舉單例是如何限制實(shí)例個(gè)數(shù)的
單例相當(dāng)于枚舉的靜態(tài)成員變量，定義幾個(gè)就有幾個(gè)實(shí)例。
問(wèn)題2：枚舉單例在創(chuàng)建時(shí)是否有并發(fā)問(wèn)題
單例相當(dāng)于枚舉的靜態(tài)成員變量，類加載時(shí)初始化，由 jvm 進(jìn)行管理，可以保證線程安全。
問(wèn)題3：枚舉單例能否被反射破壞單例
不能
問(wèn)題4：枚舉單例能否被反序列化破壞單例
枚舉實(shí)現(xiàn)了 Serializable 接口，可序列化，但不會(huì)被反序列破壞單例。
問(wèn)題5：枚舉單例屬于懶漢式還是餓漢式
餓漢式
問(wèn)題6：枚舉單例如果希望加入一些單例創(chuàng)建時(shí)的初始化邏輯該如何做
枚舉允許構(gòu)造方法

懶漢式

復(fù)制代碼

typescriptpublic final class Singleton\_lazy { private Singleton\_lazy(){} private static Singleton_lazy INSTANCE = null; // 缺點(diǎn) public static synchronized Singleton_lazy getInstance() { if(INSTANCE != null) { return INSTANCE; } INSTANCE = new Singleton_lazy(); return INSTANCE; } }

synchronized 保證線程安全，但鎖粒度較大，性能低。

DCL 懶漢式

復(fù)制代碼

java`public final class Singleton_DCL {

private Singleton_DCL() {}

// 問(wèn)題1：解釋為什么要加 volatile ?
private static volatile Singleton_DCL INSTANCE= null;

// 問(wèn)題2：對(duì)比實(shí)現(xiàn)3, 說(shuō)出這樣做的意義
public static Singleton_DCL getInstance() {
if(INSTANCE != null) {
return INSTANCE;
}
synchronized (Singleton_DCL.class) {

// 問(wèn)題3：為什么還要在這里加為空判斷, 之前不是判斷過(guò)了嗎
if(INSTANCE != null) {
return INSTANCE;
}
INSTANCE = new Singleton_DCL();
return INSTANCE;
}
}
}`

問(wèn)題1：避免指令重排序，導(dǎo)致賦值語(yǔ)句先于構(gòu)造函數(shù)執(zhí)行，得到一個(gè)未初始化完畢的對(duì)象。
問(wèn)題2、3：Double Check Lock 機(jī)制。同步代碼塊外部的判斷語(yǔ)句主要用于 INSTANCE 初始化并賦值之后，此時(shí) INSTANCE != null，如果有多個(gè)線程嘗試獲取單例，可以提前返回，不用執(zhí)行同步代碼塊。而同步代碼塊內(nèi)部的判斷主要用于第一次初始化時(shí)，INSTANCE = null，此時(shí)可以有多個(gè)線程嘗試獲取 INSTANCE，只能有一個(gè)線程進(jìn)入同步代碼塊，其他線程在同步代碼塊外阻塞，該線程創(chuàng)建一個(gè)單例對(duì)象之后，喚醒其他線程，再進(jìn)入同步代碼塊，發(fā)現(xiàn) INSTANCE != null，則直接返回，不用重新創(chuàng)建單例對(duì)象，提高了效率。

靜態(tài)內(nèi)部類懶漢單例

復(fù)制代碼

java`public final class Singleton_LazyHolder {
private Singleton_LazyHolder(){}

// 問(wèn)題1：屬于懶漢式還是餓漢式
private static class LazyHolder{
static final Singleton_LazyHolder INSTANCE = new Singleton_LazyHolder();
}

// 問(wèn)題2：在創(chuàng)建時(shí)是否有并發(fā)問(wèn)題
public static Singleton_LazyHolder getInstance() {
return LazyHolder.INSTANCE;
}
}`

問(wèn)題1：懶漢式。靜態(tài)內(nèi)部類只有在被方法調(diào)用的時(shí)候才進(jìn)行初始化，類加載。
問(wèn)題2：無(wú)，類加載由 jvm 進(jìn)行，線程安全。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【设计模式】实现线程安全单例模式的五种方式的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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