2019年08月19日(星期一)  农历:己亥年七月十九
  • 首页
  • JAVA
  • AVA中单例模式的几种实现方式

作者:三年。分类: JAVA

 1 线程不安全的实现方法

首先介绍java中最基本的单例模式实现方式,我们可以在一些初级的java书中看到。这种实现方法不是线程安全的,所以在项目实践中如果涉及到线程安全就不会使用这种方式。但是如果不需要保证线程安全,则这种方式还是不错的,因为所需要的开销比较小。下面是具体的实现代码:

public Class Singleton

{

private static Singleton instance = null;

private Singleton(){}

public  static Singleton getInstance()

{

if( instance == null)

instance = new Singleton ();

return instance;

}

}

我们说过这种实现方式不是thread-safe的,那么可以把上面的方法变成线程安全的吗?当然可以,在方法getInstance()上加上synchronized修饰符就可以实现方法的同步了。但是这样系统开销会很大。具体代码如下:

public Class Singleton

{

private static Singleton instance = null;

private Singleton(){}

public  static synchronized  Singleton getInstance()

{

if( instance == null)

instance = new Singleton ();

return instance;

}

}

每次有线程调用getInstance()方法,都需要同步判断。这显然不是最好的选择,下面将会陆续介绍几种thread-safe的方法。

2 两种lazy loaded thread-safe的单例模式实现方式

1) DCL (double checked locking 实现法)

double checked locking ,顾名思义,就是双检查法,检查实例INSTANCE是否为null或者已经实例化了。下面是具体的实现代码:

1 public class DoubleCheckedLockingSingleton{

2      private volatile DoubleCheckedLockingSingleton INSTANCE;

3

4      private DoubleCheckedLockingSingleton(){}

5

6      public DoubleCheckedLockingSingleton getInstance(){

7          if(INSTANCE == null){

8             synchronized(DoubleCheckedLockingSingleton.class){

9                 //double checking Singleton instance

10                 if(INSTANCE == null){

11                     INSTANCE = new DoubleCheckedLockingSingleton();

12                 }

13             }

14          }

15          return INSTANCE;

16      }

17 }

这种方法也很好理解,我们可以看到有两次对instance是否为null的判断:如果第一次判断不为空,则直接返回实例就可以了;如果 instance为空,则进入同步代码块再进行null值判断,再选择是否实例化。第一个null判断可以减少系统的开销。在实际项目中做过多线程开发的 都应该知道DCL.

2) lazy initialization holder class 模式实现法

下面是这种方法的实现代码:

public class Singleton {

/**

* 类级的内部类,也就是静态的成员式内部类,该内部类的实例与外部类的实例

* 没有绑定关系,而且只有被调用到才会装载,从而实现了延迟加载

*/

private static class SingletonHolder{

/**

* 静态初始化器,由JVM来保证线程安全

*/

private static Singleton instance = new Singleton();

}

/**

* 私有化构造方法

*/

private Singleton(){

}

public static  Singleton getInstance(){

return SingletonHolder.instance;

}

}

当getInstance方法第一次被调用的时候,它第一次读取SingletonHolder.instance,导致 SingletonHolder类得到初始化;而这个类在装载并被初始化的时候,会初始化它的静态域,从而创建Singleton的实例,由于是静态的 域,因此只会被虚拟机在装载类的时候初始化一次,并由虚拟机来保证它的线程安全性。这个模式的优势在于,getInstance方法并没有被同步,并且只 是执行一个域的访问,因此延迟初始化并没有增加任何访问成本。

关于延迟初始化(lazy loaded)

"除非绝对必要,否则就不要延迟初始化".延迟初始化是一把双刃剑,它降低了初始化类或者创建实例的开销,却增加了访问被延迟初始化的域的开销,考虑到延迟初始化的域最终需要初始化的开销以及域的访问开销,延迟初始化实际上降低了性能。

3 静态工厂实现法

因为单例是静态的final变量,当类第一次加载到内存中的时候就初始化了,其thread-safe性由JVM来负责保证。值得注意的是这个实现方式不是lazy-loadedd的。   具体实现代码如下:

1 public class Singleton{

2     //initailzed during class loading

3     private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();

4

5     private Singleton(){}

6

7     public static Singleton getSingleton(){

8         return INSTANCE;

9     }

10 }

4 枚举实现单例(Enum Singleton)

枚举单例(Enum Singleton)是实现单例模式的一种新方式,枚举这个特性是在Java5才出现的,在《Effective Java》一书中有介绍这个特性。下面是这种方法的具体实现代码:

public enum Singleton {

INSTANCE("hello") {

public void someMethod() {

// . . .

}

};

private String name;

private void PrintName(){System.out.println(name);}

protected abstract void someMethod();

}

你可以通过Singleton.INSTANCE来访问该单示例变量。默认枚举实例的创建是线程安全的,但是在枚举中的其他任何方法由程序员自 己负责。如果你正在使用实例方法,那么你需要确保线程安全(如果它影响到其他对象的状态的话)。传统单例存在的另外一个问题是一旦你实现了序列化接口,那 么它们不再保持单例了,但是枚举单例,JVM对序列化有保证。枚举实现单例的好处:有序列化和线程安全的保证,代码简单。

温馨提示如有转载或引用以上内容之必要,敬请将本文链接作为出处标注,谢谢合作!

已有 0/1513 人参与

发表评论:



手Q扫描加入Java初学者群