JUC 单例模式样例（极限性能优化）

深夜无眠T2024-04-20 17:23

什么是单例模式

单例模式是一种创建型设计模式，其目的是确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。单例模式通常用于管理全局状态、资源共享或限制资源访问的情况下。

样例代码

这串代码出自《并发编程的艺术》

样例中使用了双重检查锁来实现了单例模式，这串代码相当巧妙，属于极限性能优化的经典样例。

java 复制代码

public class Singleton { 
    private volatile static Singleton singleton;
    private Singleton (){} 
    public static Singleton getSingleton() { 
    if (singleton == null) { 
        synchronized (Singleton.class) { 
            if (singleton == null) { 
                singleton = new Singleton(); 
            }  
        }  
    }  
    return singleton;  
    }  
}

代码解析

这串代码在创建对象时用了两次判空操作，也就是双重检查。

首先设置了一个全局变量singleton

java 复制代码

private volatile static Singleton singleton;

加volatile的作用是及时知道是否创建对象，防止更多的线程再次进入阻塞队列，在第一次判空时起作用。

随后使构造方法私有

java 复制代码

private Singleton (){}

目的是为了让外面不能new对象

随后给予创建对象的方法getSingleton(),这个方法和私有的构造方法保证了单例模式的实现。

在方法内先进行了一次判空，如果是空赶紧锁起来并创建一个对象，当不为空时就可以拦截其他所有的线程。

java 复制代码

if (singleton == null)

随后写了一个同步块，使用 Singleton.class 作为锁对象，在多个线程同时进来的情况下，将第一个锁线程起来，只允许一个线程创建对象。随后进行了第二次判空,同样是为了保证在多线程的情况下，拦截除第一线程外的所有队列线程

这样避免了多个线程同时通过第一次检查，然后进入同步块，从而提高了性能。

java 复制代码

if (singleton == null) { 
    singleton = new Singleton(); 
}

在第二次判空后就可以创建对象了。

最后返回Singleton，即返回 Singleton 的唯一实例。

这串代码是经典的懒汉式单例模式实现，并在此基础上做了性能优化，使用了双重检查锁和 volatile 关键字。代码中在极大的情况下提高了性能，实现了单例模式。