常用设计模式

信徒_2024-12-26 9:37

单例模式

1. 双重检查

java 复制代码

public class Singleton {

    // 使用 volatile 修饰，防止指令重排序
    private static volatile Singleton instance;

    // 私有化构造方法，防止外部直接实例化
    private Singleton() {}

    // 提供全局访问点
    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) { // 第一次检查
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) { // 第二次检查
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

代码解析

volatile 关键字：

防止指令重排序。
在没有 volatile 修饰时，instance = new Singleton(); 可能会分为以下三个步骤：
- 分配内存。
- 初始化对象。
- 将内存地址赋值给 instance。
如果重排序发生（步骤 2 和步骤 3 调换顺序），可能会导致其他线程获取到未完全初始化的对象。

双重检查锁的意义：
- 第一次检查：避免不必要的加锁操作，提高性能。
- 第二次检查：确保线程安全，防止多个线程同时进入同步块导致重复实例化。
私有构造方法：
- 防止外部直接调用构造器创建实例。
线程安全性：
- 使用 synchronized 确保线程安全。

优点

线程安全：在多线程环境下可以安全使用。
性能高：通过双重检查锁机制，只有在 instance 为 null 时才加锁，避免了每次调用方法都加锁的性能开销。