设计模式第一课-单例模式(懒汉模式和饿汉模式)

单例模式

个人理解：单例模式实际就是通过类加载的方式获取到一个对象，并且保证这个对象在使用中只有一个，不允许再次被创建

一、懒汉模式

1、懒汉模式的基础写法

代码解释：

（1）、编写LazySingleton类的时候，需要将成员属性设定为static，这样才会是类属性

（2）、重写构造方法，将其设置为private，这样就防止其他人在new这个对象了，防止该类被重复new

java 复制代码

package com.example.sheji.singleton.v1;
public class LazySingletonTest {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        LazySingleton instance = LazySingleton.getInstance();
        LazySingleton instance1 = LazySingleton.getInstance();
        System.out.println(instance);
        System.out.println(instance1);
    }
}

class LazySingleton{

    private static LazySingleton instance;

    private LazySingleton(){

    }
    public static LazySingleton getInstance()  {
        if(instance == null){
            instance =  new LazySingleton();
        }
        return instance;
    }
}

执行结果：可以看到两个对象是一样的，懒汉模式已经基本实现。

但这样的写法在多线程环境下是有问题的！

当我们改为多线程的方式执行就会出现问题，对象居然不一样了

java 复制代码

public class LazySingletonTest {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            LazySingleton instance = LazySingleton.getInstance();
            System.out.println(instance);
        });
        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            LazySingleton instance = LazySingleton.getInstance();
            System.out.println(instance);
        });
        thread1.start();
        thread2.start();

    }
}

class LazySingleton{
    private static LazySingleton instance;
    private LazySingleton(){

    }
    public static LazySingleton getInstance()  {
        if(instance == null){
            instance =  new LazySingleton();
        }
        return instance;
    }
}

但如果我们让其中一个线程睡眠200ms呢，会发现对象的值又一样了

原因如下图，在两个线程都没有休眠的时候，因为执行太快，当第一个线程执行到if(instance == null)里面时，对象还没有new出来，第二个线程也执行到了，所以出现了这种情况

当让第二个线程休眠200ms的时候，第一个线程已经初始化好对象了，第二个线程就不需要初始化了

2、懒汉模式的升级写法

解释：

（1）、加锁synchronized ，当对象为空时，只允许一个线程先执行，其他线程等待，可以保证对象只被初始化一次

（2）、volatile 关键字，是为了防止指令重排序，防止instance 还没有开辟空间时，先被赋值了

java 复制代码

class LazySingleton{

    private static volatile LazySingleton instance;

    private LazySingleton(){

    }
    public static LazySingleton getInstance()  {

        if(instance == null){
            synchronized (LazySingleton.class){
                if(instance == null){
                    instance =  new LazySingleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

测试结果：

二、饿汉模式

java 复制代码

public class HungrySingletionTest {
    public static void main(String[] args) {
//        HungrySingletion instance1 = HungrySingletion.getInstance();
//        HungrySingletion instance2 = HungrySingletion.getInstance();
//        System.out.println(instance2);
//        System.out.println(instance1);

        Thread thread = new Thread(() -> {
            HungrySingletion instance1 = HungrySingletion.getInstance();
            System.out.println(instance1);
        });
        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            HungrySingletion instance2 = HungrySingletion.getInstance();
            System.out.println(instance2);
        });
        thread.start();
        thread1.start();
    }
}
class HungrySingletion{
    private static HungrySingletion instance = new HungrySingletion();
    private HungrySingletion(){
    }
    public static HungrySingletion getInstance() {
        return instance;
    }
}

执行结果：

解释：因为饿汉模式是在利用jvm在加载过程就已经自动初始化好了，所以不论是否使用多线程，都是一个对象