單例設計模式

2021-09-29 13:07:38 字數 1648 閱讀 4831

單例模式,屬於建立型別的一種常用的軟體設計模式。通過單例模式的方法建立的類在當前程序中只有乙個例項(根據需要,也有可能乙個執行緒中屬於單例,如:僅執行緒上下文內使用同乙個例項)

單例設計模式其實萬變不離其宗,總結為三個套路:

構造器私有化 --> 避免外部new構造器

提供私有的靜態屬性 --> 儲存物件的位址

提供公共的靜態方法 --> 獲取屬性

宣告私有靜態屬性時並初始化物件

優點:簡單,一般用在開啟執行緒之前先初始化,執行緒安全。

缺點:空間換時間。如果一直不使用會浪費空間

/**

* 餓漢單例模式

*/public

class

hungrysingleton

// 3. 對外提供公有的靜態方法獲取屬性值

public

static hungrysingleton getinstance()

}

宣告私有靜態屬性時並不馬上初始化物件,而是等到第一次呼叫時才去建立例項

優點:延遲載入,省空間。

缺點:第一次呼叫需要例項化物件,需要消耗時間並且容易引發執行緒問題(可以避免)

/**

* 懶漢單例模式

*/public

class

lazysingleton

// 3. 對外提供獲取例項的方法

public

static lazysingleton getinstance()

return instance;

}}

由於普通的懶漢式單例模式只適用於單執行緒的環境下。

在多執行緒的環境下使用會產生很多問題。於是就衍生出dcl單例模式(double checked locking)

/**

* dcl單例模式:懶漢式套路基礎上加入併發控制,保證在多執行緒環境下,對外存在乙個物件

*/public

class

doublecheckedlocking

// 3. 提供公有的靜態方法 --> 獲取屬性

public

static doublecheckedlocking getinstance()

}}return instance;

}}

getinstance方法中雙重判斷instance==null的原因:

dcl單例模式採用的是懶漢式單例。所以在第一次使用時才會建立例項。

此時在多執行緒的環境下可能會出現這樣的問題:

a執行緒和b執行緒同時去getinstance。

由於第一次instance例項還沒建立出來,所以a執行緒和b執行緒都得搶鎖

假設a執行緒搶到了鎖,那麼b執行緒只能等待鎖

a執行緒在完成物件的建立後獲得了instance例項,並釋放鎖,b執行緒獲得鎖

b執行緒再去判斷instance==null,不成立,因為a執行緒已經建立過了,所以直接return

但是dcl單例模式會出現一種問題:

這時假設a執行緒在初始化,還沒完成,就返回了位址,b在這時getinstance,直接走第一層instance==null

這時b執行緒獲得的單例就是還沒初始化完成的單例,會出現問題

所以這裡的instance加上了volatile,禁止指令重排

單例設計模式(餓漢單例設計模式 懶漢單例設計模式)

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