单例模式的七种实现-Singleton(Java实现)
1. 饿汉式
实现代码:
public class Singleton {
private Singleton() {
}
private static Singleton singleton = new Singleton();
public static Singleton getInstance() {
return singleton;
}
}
验证一下:
public static void main(String[] args) {
Singleton s1 = Singleton.getInstance();
Singleton s2 = Singleton.getInstance();
System.out.println(s1 == s2);
// true
}
如果用反射, 是否仍然是单例:
结果是反射破坏了单例
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 自定义单例方法获取
Singleton s1 = Singleton.getInstance();
// 反射获取
Constructor constructor = Singleton.class.getDeclaredConstructor();
constructor.setAccessible(true);
Singleton s2 = (Singleton) constructor.newInstance();
System.out.println(s1 == s2);
//false
}
2. 懒汉式
将上面的饿汉式改为懒汉式:
public class Singleton {
private Singleton() {
}
private static Singleton singleton;
public static Singleton getInstance() {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}
}
验证一下:
public static void main(String[] args) {
Singleton s1 = Singleton.getInstance();
Singleton s2 = Singleton.getInstance();
System.out.println(s1 == s2);
// true
}
不过这是一种线程不安全的单例实现.
我们在Singleton中加上sleep来模拟一下线程切换:
public class Singleton {
private Singleton() {
}
private static Singleton singleton;
public static Singleton getInstance() {
if (singleton == null) {
try {
Thread.sleep(0);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}
}
验证一下线程不安全:
public class Main3 {
private static LinkedBlockingQueue<Singleton> singletons = new LinkedBlockingQueue<>();
public static void main(String[] args) throws Exception{
ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(10);
for(int i= 0;i<100;i++){
threadPool.execute(()->{
singletons.offer(Singleton.getInstance());
});
}
Singleton basic = singletons.take();
while(basic==singletons.take()){
System.out.println("continue");
continue;
}
System.out.println("走到这里说明单例失败");
}
}

3. 懒汉式+同步方法
public class Singleton {
private Singleton() {
}
private static Singleton singleton;
public synchronized static Singleton getInstance() {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}
}
验证一下:
public static void main(String[] args) {
Singleton s1 = Singleton.getInstance();
Singleton s2 = Singleton.getInstance();
System.out.println(s1 == s2);
// true
}
由于是同步, 所以同步方法内不会出现多线程执行的情况.
4. 懒汉式+双重校验锁
因为上面那种会每次进时都会进行同步锁, 很浪费性能, 所以在加锁之间先进行校验
public class Singleton{
private Singleton() {
}
private static Singleton singleton;
public static Singleton getInstance() {
if (singleton==null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
}
}
return singleton;
}
}
验证一下性能:
能明显看出来性能差距...5千倍...
同步方法, 即直接在方法声明处加了Synchronize的情况:
public static void main(String[] args){
long start = System.currentTimeMillis();
for(int i= 0;i<999999999;i++){
Singleton s = Singleton.getInstance();
}
System.out.println(System.currentTimeMillis()-start);
}

双重校验锁:
public static void main(String[] args){
long start = System.currentTimeMillis();
for(int i= 0;i<999999999;i++){
Singleton s = Singleton.getInstance();
}
System.out.println(System.currentTimeMillis()-start);
}

5. 懒汉式+双重校验锁+防止指令重拍
看似简单的一段赋值语句:instance = new Singleton(); 其实JVM内部已经转换为多条指令:
memory = allocate(); //1:分配对象的内存空间
ctorInstance(memory); //2:初始化对象
instance = memory; //3:设置instance指向刚分配的内存地址
但是经过重排序后如下:
memory = allocate(); //1:分配对象的内存空间
instance = memory; //3:设置instance指向刚分配的内存地址,此时对象还没被初始化
ctorInstance(memory); //2:初始化对象
可以看到指令重排之后,instance指向分配好的内存放在了前面,而这段内存的初始化被排在了后面,在线程A初始化完成这段内存之前,线程B虽然进不去同步代码块,但是在同步代码块之前的判断就会发现instance不为空,此时线程B获得instance对象进行使用就可能发生错误。
加上volatile关键字:
public class Singleton {
private Singleton() {
}
private volatile static Singleton singleton;
public static Singleton getInstance() {
if (singleton == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
}
}
return singleton;
}
}
验证一下性能:
能明显看出来加了volatile后对性能的影响, 由之前的5, 变为了302...
性能下降了, 但是相比于上面的双重校验锁, 更保证了线程安全.
public static void main(String[] args){
long start = System.currentTimeMillis();
for(int i= 0;i<999999999;i++){
Singleton s = Singleton.getInstance();
}
System.out.println(System.currentTimeMillis()-start);
}

6. 静态内部类
这也是一种很好的实现方式, 不仅懒加载, 还保证了线程安全, 性能也很好, 实现起来也很简单
public class Singleton {
private static class LazyHolder {
private static final Singleton instance = new Singleton();
}
private Singleton() {
}
public static Singleton getInstance() {
return LazyHolder.instance;
}
}
验证一下性能:
public static void main(String[] args){
long start = System.currentTimeMillis();
for(int i= 0;i<999999999;i++){
Singleton s = Singleton.getInstance();
}
System.out.println(System.currentTimeMillis()-start);
}

7. 枚举
个人对枚举类型的理解还有限, 有待学习....
public enum Singleton {
INSTANCE;
private String name;
Singleton() {
this.name = "king";
}
public static Singleton getInstance() {
return INSTANCE;
}
public String getName() {
return this.name;
}
}
验证一下性能:
public static void main(String[] args){
long start = System.currentTimeMillis();
for(int i= 0;i<999999999;i++){
Singleton s = Singleton.getInstance();
}
System.out.println(System.currentTimeMillis()-start);
}

单例模式的七种实现-Singleton(Java实现)的更多相关文章
- Java设计模式之单例模式(七种写法)
Java设计模式之单例模式(七种写法) 第一种,懒汉式,lazy初始化,线程不安全,多线程中无法工作: public class Singleton { private static Singleto ...
- Java 单例模式的七种写法
Java 单例模式的七种写法 第一种(懒汉,线程不安全) public class Singleton { private static Singleton instance; private Sin ...
- Android设计模式之单例模式的七种写法
一 单例模式介绍及它的使用场景 单例模式是应用最广的模式,也是我最先知道的一种设计模式.在深入了解单例模式之前.每当遇到如:getInstance()这样的创建实例的代码时,我都会把它当做一种单例模式 ...
- Java:单例模式的七种写法
第一种(懒汉,线程不安全): 1 public class Singleton { 2 private static Singleton instance; 3 private Singleton ( ...
- Java:单例模式的七种写法(转载)
第一种(懒汉,线程不安全): package Singleton; /** * @echo 2013-10-10 懒汉 线程不安全 */ public class Singleton1 { priva ...
- Java:单例模式的七种写法[转]
第一种(懒汉,线程不安全): 1 public class Singleton { 2 private static Singleton instance; 3 privat ...
- 【JAVA学习】单例模式的七种写法
尊重版权:http://cantellow.iteye.com/blog/838473 第一种(懒汉.线程不安全): Java代码 public class Singleton { private ...
- Java:单例模式的七种写法<转>
第一种(懒汉,线程不安全): 1 public class Singleton { 2 private static Singleton instance; 3 privat ...
- 温故而知新(java实现)单例模式的七种写法
第一种(懒汉,线程不安全): Java代码 public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton ...
随机推荐
- python——python3.6环境搭建(Windows10,64位)
1.python软件资源下载 1.1 打开python官网地址:https://www.python.org 1.2 根据自己电脑的设置选择下载合适的python3.6.2 1.3 此处选择windo ...
- Scheme来实现八皇后问题(1)
版权申明:本文为博主窗户(Colin Cai)原创,欢迎转帖.如要转贴,必须注明原文网址 http://www.cnblogs.com/Colin-Cai/p/9768105.html 作者:窗户 Q ...
- django 视图模式
一 视图 FBV --- function based view(基于函数视图) CBV --- class based view(基于类的视图函数) 二 请求方式 get post put/patc ...
- 研究好vif 和vshow
另外从源头上处理的???,怎么自己排查出错误??必须 ??https://www.jb51.net/article/124116.htm
- Kafka leader副本选举与消息丢失场景讨论
如果某个broker挂了,leader副本在该broker上的分区就要重新进行leader选举.来简要描述下leader选举的过程 1.4.1 KafkaController会监听ZooKeeper的 ...
- kernel笔记——进程调度
调度器完成以下任务: 时钟中断(或类似的定时器)时间内刷新进程的时间片,设置进程调度标志 系统调用返回或中断完成时检查调度标志 schedule函数 内核代码中完成进程调度的函数为schedule() ...
- TortoiseGit之配置密钥
TortoiseGit 使用扩展名为ppk的密钥,而不是ssh-keygen生成的rsa密钥.使用命令ssh-keygen -C "邮箱地址" -t rsa产生的密钥在Tortoi ...
- 手把手教你实现Android RecyclerView上拉加载功能
摘要 一直在用到RecyclerView时都会微微一颤,因为一直都没去了解怎么实现上拉加载,受够了每次去Github找开源引入,因为感觉就为了一个上拉加载功能而去引入一大堆你不知道有多少BUG的代码, ...
- keras 的 Deeplabv3+ 实现遇到的问题
代码大佬都已经写好了,具体参考:https://github.com/bonlime/keras-deeplab-v3-plus git clone 下来以后,按照指南要训练自己的数据集,只要设置好自 ...
- 【Api】easy-mock在线api
解决 在使用easy-mock模拟post提交数据的情况中,我们有时需要对提交的数据进行简单逻辑处理.查阅文档发现可以使用"_req.body.keyname"来获取相应的值,但是 ...