Java併發編程—單例模式線程安全問題

單例模式是指對一個對象進行一次實例化，而後全局均可以調用該實例化對象來完成項目的開發。

在計算機系統中，線程池、緩存、日誌對象、對話框、打印機、顯卡的驅動程序對象常被設計成單例。這些應用都或多或少具備資源管理器的功能。每臺計算機能夠有若干個打印機，但只能有一個Printer Spooler，以免兩個打印做業同時輸出到打印機中。每臺計算機能夠有若干通訊端口，系統應當集中管理這些通訊端口，以免一個通訊端口同時被兩個請求同時調用。總之，選擇單例模式就是爲了不不一致狀態，避免政出多頭。

實現單例的不一樣方式

餓漢式單例

餓漢式單例是指在方法調用前，實例就已經建立好了。下面是實現代碼：

package com.thread.singleton;

/** * 單例模式-- 餓漢式 * Created by Fant.J. * 2018/2/25 19:24 */
public class Singleton1 {
    /** 私有化構造方法,在外部不能實例化對象 */
    private Singleton1(){}

    /** 在這裏實例化 靜態對象 （優勢：不存在線程安全問題。 缺點：每次調用都實例化，佔用空間） */
    private static Singleton1 singleton1 = new Singleton1();

    public static Singleton1 getInstance(){
        return singleton1;
    }

}
複製代碼

優勢：不存在線程安全問題。 缺點：每次調用都實例化，佔用空間

懶漢式單例

懶漢式單例是指在方法調用獲取實例時才建立實例，由於相對餓漢式顯得「不急迫」，因此被叫作「懶漢模式」。
下面是實現代碼：

package com.thread.singleton;

/** * 單例模式 -- 懶漢式 * Created by Fant.J. * 2018/2/25 19:30 */
public class Singleton2 {


    private Singleton2(){}

    private static Singleton2 instance;

    public synchronized static Singleton2 getInstance() {
        /* 下面這段代碼 不是原子性操做 會出現線程安全問題 。**/
        if (instance == null) {
                    instance = new Singleton2();                            
        }
        return instance;
    }
}
複製代碼

在這段代碼中，在if語句裏面，就可能跑有多個線程同步判斷和同步new。會產生線程安全問題。

解決方法

1. 給方法加上synchronized（變成單線程，影響性能）
2. 給代碼塊加synchronized（雙重檢查加鎖）

雖然2方法解決了性能問題， 可是還會有問題 。

問題來自 jvm 的優化：指令重排序（有興趣瞭解），咱們能夠在對象中添加volatile 關鍵字來 不讓jvm對該 對象作優化
完善後的代碼以下:

package com.thread.singleton;

/** * 單例模式 -- 懶漢式 * Created by Fant.J. * 2018/2/25 19:30 */
public class Singleton2 {


    private Singleton2(){}

    private static Singleton2 instance;

    public synchronized static Singleton2 getInstance() {
        /* 下面這段代碼 不是原子性操做 會出現線程安全問題 。 解決方法：1.給方法加上synchronized（變成單線程，影響性能） 2.給代碼塊加synchronized（雙重檢查加鎖） 雖然2方法解決了性能問題， 可是還會有問題 。 問題來自 jvm 的優化：指令重排序（有興趣瞭解） 咱們能夠在對象中添加volatile 關鍵字來 不讓jvm對該 對象作優化 **/
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton2.class){
                if (instance == null){
                    instance = new Singleton2();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}複製代碼

最後

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