单例模式,是设计模式的一种。
在计算机这个圈子中,大佬们针对一些典型的场景,给出了一些典型的解决方案。
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单例模式
单例模式 又可以理解为是单个实例(对象)
在有些场景中,有特定的类,只能创建出一个实例,不应该创建多个实例。使用了单例模式以后,此时想要创建多个实例就变得很困难~
Java中的单例模式就是针对上述的需求场景进行了更强制的保证。通过巧用Java的现有语法,达成了某个类只能被创建出一个实例这样的效果。
饿汉模式
Java代码中的每个类,都会在编译完成后得到.class文件,JVM运行时就会加载这个.class文件读取其中的二进制指令,并且在内存中构造出对应的类对象(在这个文件中是instance)。(形如Singleton.class)
由于类对象在一个Java进程里,只是有唯一的一份,因此类对象内部的类属性也是唯一一份了。
如果不加static,
1.保证不了这个实例唯一
2.保证不了这个实例被创建的时机
3.让当前instance属性是类属性了。类属性是长在类对象上的,类对象又是唯一的实例(static保证了是在类加载的阶段创建出一个实例)
(类加载:运行一个java程序,就需要让java进程能够找到并读取对应的.class文件就会读取文件内容,并解析,构造成类对象.....这一系列的过程操作,称为类加载。)
如果需要使用这个唯一实例,就需要通过Singleton.getInstance()方式来获取。
同时为了避免Singleton类不小心被复制出多份来,把构造方法设为private,在类外就无法通过new的方式来创建这个Singleton实例了。
懒汉模式
如果拿吃完饭洗碗来分别比喻饿汉模式和单例模式,那么
饿汉模式:吃完饭后把所有的碗全部洗完,用了几个就洗几个
懒汉模式:吃完饭后不洗碗,下次吃饭前需要用多少个碗就洗多少个碗。
线程安全
上述写的饿汉模式和懒汉模式,如果在多线程环境下调用getInstance,是否是线程安全的?
结论就是饿汉模式是安全的,懒汉模式需要先看是否需要创建,再创建,涉及到了读和写两个操作。
如何让懒汉模式成为是线程安全的呢?
加锁
加锁方式1:
加锁方式2:
这样也单例模式名字的由来,只能有一个对象出现,加锁后t2线程就不会再重复创建对象。
但是到这里,当前的代码还是有问题。
所以:
如果对象还没创建,才要加锁
如果对象已经创建,就不加锁了
但是上述单例模式代码还是有问题,内存可见性问题。
instance = new Singleton();
可以拆分成三个步骤:
1.申请内存空间
2.调用构造方法,把这个内存空间初始化成一个合理的对象
3.把内存空间的地址赋值给instance引用
正常情况下是按照123这个顺序来执行的,但是编译器可能是会对指令重排序,为了提高编程效率,调整代码执行顺序。单线程中并没有问题,但是多线程环境下就会有问题了。
解决办法:volatile
1.解决内存可见性
2.禁止指令重排序
简单的单例模式就介绍到这~复杂的以后再说~