設計模式-由淺到深的單例模式

時間 2019-11-06

標籤設計模式深的简体版

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1：概念

何爲單例，就是在一個應用程序中只能有一個實例，就是保證對象只能被new一次。java

2：懶漢模式

懶漢我以爲這個名字很形象，就是很懶，因此別的對象加載，它就不加載，你調用個人時候我在加載。比喻hibernate中也有懶模式。ok咱們開始吧面試

2.1：非線程安全

一天小明去面試，面試官說，你給我寫個單例模式，小明一想這實在太簡單了不暇思索很快寫出來了以下的單例模式數據庫

1 public class Singleton {
 2     private static Singleton singleton;
 3     public static Singleton getSingleton()
 4     {
 5         if(singleton==null)
 6         {
 7             singleton=new Singleton();
 8         }
 9         return singleton;
10     }
11 }

而後面試官一看說：你這在高併發的時候有可能會產生多個singleton實例，小明一想怎麼會呢，面試官解釋說，若是有2個線程T1，T2同時執行，當T1執行到第6行的時候，時間片斷到，系統開始讓T2執行，執行到第9行，而後T1又開始執行，由於T1已經作過判斷此時並不知道singleton已經被實例化，因此singleton此時再次被實例化，這樣你係統就有2個singleton對象，那仍是單例嗎，小明恍然大悟，這個我能解決，立刻又寫出下面這個安全

2.2：線程安全

1 public class Singleton {
 2     private static Singleton singleton;
 3     
 4     public synchronized static Singleton getSingleton()
 5     {
 6         if(singleton==null)
 7             {
 8                 singleton=new Singleton();
 9             }
10             return singleton;
11     }

面試官一看，加上了線程同步，這個時候確實能保證線程安全問題，可是又提出了疑問，若是如今singleton已經被實例化了，若是10個線程同時訪問，每次都要等待那麼勢必形成性能極大的消耗，你有沒有別的方案解決問題，小明思考一分鐘又寫下了下面一段代碼併發

2.3：雙重校驗

1 public class Singleton {
 2     private static Singleton singleton;
 3     
 4     public  static Singleton getSingleton()
 5     {
 6         if(singleton==null)
 7         {
 8             synchronized (Singleton.class) {
 9                 if(singleton==null)
10                 {
11                     singleton=new Singleton();
12                 }
13             }
14         }
15         return singleton;
16     }

面試官一看，果然在上面一段代碼的基礎上提高了很多性能，減小了沒必要要的等待，可是仔細一看說你這代碼有點問題，並不能保證線程的安全，小明說怎麼說呢，而後面試官解釋說：若是有T1，T2兩個線程，T1線程運行第六行發現singleton==null，就進入第8行，開始對singleton進行實例化，由於實例化中分爲三步，第一步爲對象開闢內存空間，第二步爲對象初始化，第三步是把這個內存地址賦給singleton，可是由於java的內存模式容許無序寫入，這樣一來會致使第二步和第三步位置調換，那麼這樣一來就壞了，若是先容許第一步和第三步了，可是此時並無對對象進行初始化，偏偏在此時T2進入了第6行，通過判斷singleton不爲null，那麼就會返回一個沒有被初始化的對象。小明聽了以爲對啊，他說我把內存模式改成不容許無序寫入不就好了嗎，因而就把代碼修改成高併發

1 public class Singleton {
 2     private volatile static Singleton singleton;//表示有序寫入
 3     
 4     public  static Singleton getSingleton()
 5     {
 6         if(singleton==null)
 7         {
 8             synchronized (Singleton.class) {
 9                 if(singleton==null)
10                 {
11                     singleton=new Singleton();
12                 }
13             }
14         }
15         return singleton;
16     }

3：餓漢模式

面試官又問你知道餓漢模式怎麼寫的嗎，小明一聽：哦餓漢，不就是很着急本身立刻進行實例化，生怕本身沒法實例化嗎，這個簡單立刻寫了一個餓漢性能

1 public class Singleton {    
2    private static Singleton singleton=new Singleton();
3    public  static Singleton getSingleton()
4    {
5        return singleton;
6    }
7 }

4：內部類模式

小明一看上面的模式，本身突發奇想，餓漢模式着急建立對象，在加載時候消耗性能，而懶漢模式又存在線程安全問題（優化後沒有了）能不能結合一下呢，忽然告訴面試官我還有一個比較好的方式來實現，而後他寫了下面代碼單元測試

1 public class Singleton {    
2     private static class SingletonManager{
3         private final static  Singleton SINGLETON=new Singleton();
4     }
5     public final static Singleton getSingleton()
6     {
7         return SingletonManager.SINGLETON;
8     }

面試官一看，不錯不錯，既保證了懶加載，同時也保證了線程安全問題。測試