Java多线程实战之单例模式与多线程的实例详解

时间：2021-05-24 08:50:24|栏目：JAVA代码|点击：次

1、立即加载/饿汉模式

// 立即加载/饿汉模式
public class MyObject {
 private static final MyObject myObject = new MyObject();
 private MyObject() {
 }
 public static MyObject getInstance() {
 return myObject;
 }
}

立即加载/饿汉模式是在类创建的同时已经创建好一个静态的对象供系统使用，不存在线程安全问题

2、延迟加载/懒汉模式

// 延迟加载/懒汉模式
public class MyObject {
 private static MyObject myObject;
 private MyObject() {
 }
 public static MyObject getInstance() {
 if (myObject == null) {
  myObject = new MyObject();
 }
 return myObject;
 }
}

延迟加载/懒汉模式是在调用方法时实例才被创建，在多线程环境下，会出现取出多个实例的情况，与单例模式的初衷是相背离的

1）、延迟加载/懒汉模式在多线程环境下创建出多个实例：

// 延迟加载/懒汉模式
public class MyObject {
 private static MyObject myObject;
 private MyObject() {
 }
 public static MyObject getInstance() {
 try {
  if (myObject == null) {
  TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
  myObject = new MyObject();
  }
 } catch (InterruptedException e) {
  e.printStackTrace();
 }
 return myObject;
 }
}

public class MyThread extends Thread {
 @Override
 public void run() {
 System.out.println(MyObject.getInstance().hashCode());
 }
}

public class Run {
 public static void main(String[] args) {
 MyThread myThread = new MyThread();
 MyThread myThread2 = new MyThread();
 MyThread myThread3 = new MyThread();
 myThread.start();
 myThread2.start();
 myThread3.start();
 }
}

运行结果：三次打印的hashCode不完全相等

2）、通过声明synchronized关键字解决线程安全问题：

// 延迟加载/懒汉模式
public class MyObject {
 private static MyObject myObject;
 private MyObject() {
 }
 public static synchronized MyObject getInstance() {
 try {
  if (myObject == null) {
  TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
  myObject = new MyObject();
  }
 } catch (InterruptedException e) {
  e.printStackTrace();
 }
 return myObject;
 }
}

使用synchronized关键字，这种方法的运行效率很低，是同步运行的，下一个线程想要取得对象，则必须等上一个线程释放锁之后，才可以继续执行

3）、使用同步代码块解决线程安全问题：

// 延迟加载/懒汉模式
public class MyObject {
 private static MyObject myObject;
 private MyObject() {
 }
 public static MyObject getInstance() {
 try {
  // 相当于public static synchronized MyObject getInstance()
  synchronized (MyObject.class) {
  if (myObject == null) {
   TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
   myObject = new MyObject();
  }
  }
 } catch (InterruptedException e) {
  e.printStackTrace();
 }
 return myObject;
 }
}

加入同步代码块，这种方法的运行效率也是非常低，和synchronized同步方法一样是同步运行的

4）、针对某些重要的代码进行单独的同步

// 延迟加载/懒汉模式
public class MyObject {
 private static MyObject myObject;
 private MyObject() {
 }
 public static MyObject getInstance() {
 try {
  if (myObject == null) {
  TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
  synchronized (MyObject.class) {
   myObject = new MyObject();
  }
  }
 } catch (InterruptedException e) {
  e.printStackTrace();
 }
 return myObject;
 }
}

此方法只对实例化对象的关键代码进行同步，从语句的结构上来讲，运行的效率的确得到了提升。但如果是多线程的情况下还是无法解决得到同一个实例对象的结果

5）、使用DCL双检查锁机制

// 延迟加载/懒汉模式
public class MyObject {
 private volatile static MyObject myObject;
 private MyObject() {
 }
 public static MyObject getInstance() {
 try {
  if (myObject == null) {
  TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
  synchronized (MyObject.class) {
   if (myObject == null) {
   myObject = new MyObject();
   }
  }
  }
 } catch (InterruptedException e) {
  e.printStackTrace();
 }
 return myObject;
 }
}

使用DCL双检查锁机制，既保证了不需要同步代码的异步执行性，又保证了单例的效果

3、使用静态内部类实现单例模式

public class MyObject {
 private static class MyObjectHandler {
 private static MyObject myObject = new MyObject();
 }
 private MyObject() {
 }
 public static MyObject getInstance() {
 return MyObjectHandler.myObject;
 }
}

4、使用静态代码块实现单例模式

public class MyObject {
 private static MyObject instance = null;
 private MyObject() {
 }
 static {
 instance = new MyObject();
 }
 public static MyObject getInstance() {
 return instance;
 }
}

5、使用enum枚举实现单例模式

public class MyObject {
 public enum MyEnumSingleton {
 objectFactory;
 private MyObject myObject;
 private MyEnumSingleton() {
  myObject = new MyObject();
 }
 public MyObject getInstance() {
  return myObject;
 }
 }
 public static MyObject getInstance() {
 return MyEnumSingleton.objectFactory.getInstance();
 }
}

枚举enum和静态代码块的特性相似，在使用枚举类时，构造方法会被自动调用，使用这个特性实现单例设计模式

总结

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