java中的单例模式

一、描述

单例模式就是程序中一个类只能有一个对象实例

举个例子:

java 复制代码

//引出单例模式，一个类中只能由一个对象实例
public class Singleton1 {
    private static Singleton1 instance = new Singleton1();

    //通过这个方法来获取实例
    public static Singleton1 getInstance() {
        return instance;
    }

    //把构造方法设置私有，防止创建多个线程
    private Singleton1() {

    }
}
public class  Test1{
    public static void main(String[] args) {
        Singleton1 s1 = new Singleton1();
    }
}

这样写Test1类中Singleton1 s1 = new Singleton1();会报错，因为我们在Singleton1中把构造方法设置了私有

二、单例模式分类

1、饿汉模式

开始我就先给创建出这个实例并且赋值分配空间，代码如下：

java 复制代码

public class Singleton1 {
    private static Singleton1 instance = new Singleton1();

    //通过这个方法来获取实例
    public static Singleton1 getInstance() {
        return instance;
    }
}

2、懒汉模式

在开始不创建这个实例，在第一次调用这个类的时候在创建实例，这样随用随分配空间，代码如下

java 复制代码

public class Singleton2 {
    private static Singleton2 instance = null;

    //通过这个方法来获取实例
    public static Singleton2 getInstance() {
        if(instance==null){
            instance=new Singleton2();
        }
        return instance;
    }

    //把构造方法设置私有，防止创建多个线程
    private Singleton2() {
    }
}

三、懒汉模式的代码问题

问题一

这是多线程，如果有两个线程分别是a和b，a开始调用这个类的时候instance==null， 开始创建实例instance，同时b线程在a还有没有创建完instance的时候也开始调用这个类，判断条件是同样instance==null ，也开始创建实例**，当两个线程都执行完，就创建了两个实例，违背了单例模式，这是bug!!!**

问题一解决方案

其实很简单，我们只需要引入锁就可以，保证判断instance==null和new的对象是一起执行或者都不执行就可以了，代码如下：

java 复制代码

public class soltion1 {
    private static soltion1 instance = null;
    static Object object=new Object();
    //通过这个方法来获取实例
    public static soltion1 getInstance() {
       synchronized (object){
           if(instance==null){
               instance=new soltion1();
           }
       }
        return instance;
    }

    //把构造方法设置私有，防止创建多个线程
    private soltion1() {
    }
}

有个新的问题，如果a线程创建了instance，但是以后的线程都要加锁，这就造成了cpu创建锁的负担，这是问题二

问题二解决方案

我们只要保证instance为空的时候进来是需要加锁的，别的时候再进来就不用加锁了

java 复制代码

public class soltion1 {
    private static soltion1 instance = null;
    static Object object=new Object();
    //通过这个方法来获取实例
    public static soltion1 getInstance() {
       if(instance==null){//这个if是判断instance是否为空，
           synchronized (object){
               if(instance==null){//这个if是判断时候new新的对象
                   instance=new soltion1();
               }
           }
       }
        return instance;
    }

    //把构造方法设置私有，防止创建多个线程
    private soltion1() {
    }
}

到这里我们已经解决了大部分问题了，但是new创建对象的时候是有三部曲：

申请内存空间
在内存空间上构造对象
把内存的地址，赋值给instance引用

上述描述这是问题三

问题三解决方案

加volatile，保证instance再修改时不会出现指令重排序情况

java 复制代码

private volatile static soltion1 instance = null;

总结

java 复制代码

public class soltion1 {
    private volatile static soltion1 instance = null;
    static Object object=new Object();
    //通过这个方法来获取实例
    public static soltion1 getInstance() {
       if(instance==null){//这个if是判断instance是否为空，
           synchronized (object){
               if(instance==null){//这个if是判断时候new新的对象
                   instance=new soltion1();
               }
           }
       }
        return instance;
    }

    //把构造方法设置私有，防止创建多个线程
    private soltion1() {
    }
}