懒汉模式
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| public class SingletonDemo {
private static volatile SingletonDemo instance;
private String value;
public static SingletonDemo getInstance() {
if (instance == null) {
instance = createInstance();
}
return instance;
}
private static SingletonDemo createInstance() {
return new SingletonDemo();
}
private SingletonDemo() {
}
}
|
- 使用private的构造函数，确保无法通过new的方式，来创建一个新的实例，在使用new的时候会提示。
- 通过volatile保证，在获取的时候，实例始终是最新的。
- 在使用getInstance获取实例的时候，如果是第一次获取，会调用private的创建实例的方法，来进行实例的创建，然后赋值给static的变量。
- 上面会存在一个问题，可能同时有多个线程进行实例的创建，例如10个线程同时执行获取实例方法，并且instance都为空，那么每个线程都会尝试去调用createInstance的方法来进行instance的创建，就会产生无效的性能损耗
为了验证这个情况，我们可以通过测试来验证下
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| private static SingletonDemo createInstance()
{
System.out.println("开始创建");
return new SingletonDemo();
}
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书写测试代码
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| CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(10);
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
new Thread(() -> {
try
{
cyclicBarrier.await();
SingletonDemo singletonDemo = SingletonDemo.getInstance();
} catch (Exception e)
{
System.out.println("出现了异常");
}
}).start();
}
|
保证10个线程，同时开始进行实例的获取，然后看输出情况
通过结果我们能发现，createInstance被调用了十次，而这十次里面有九次都是我们不希望出现的。
双重检查
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| public class SingletonDemo
{
private static volatile SingletonDemo instance;
public static SingletonDemo getInstance()
{
if (instance == null)
{
synchronized (SingletonDemo.class)
{
if (instance == null)
{
instance = createInstance();
}
}
}
return instance;
}
private static SingletonDemo createInstance()
{
System.out.println("开始创建");
return new SingletonDemo();
}
private SingletonDemo()
{
}
}
|
通过第一种方法的测试，我们能够发现，同时有多个线程进入到了createInstance的阶段，准备创建实例。现在我们需要对SingletonDemo类进行同步，确保同时只有一个线程能够拿到SingletonDemo的锁，然后进入到下面的代码。
为了保证在拿到锁的时候，实例还没有被创建出来，我们需要进行二次检查，避免一个线程创建完成之后，另外一个线程拿到锁，再次进入然后创建对象。
如果在检测到实例为null之后，会先尝试获取锁，如果拿到锁，并且实例还是为空，因为实例使用了volatile关键字，保证了时效性，所以这个时候一定是没有别的线程抢到锁并且开始创建对象，持有锁的线程可以放心的创建对象，然后返回。之后的线程如果拿到了锁，但是由于实例已经被创建出来了，因此也不会进入到创建实例的方法。
我们再次测试验证下，发现的确只打印了一次。
静态内部类
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| public class SingletonInnerDemo
{
private SingletonInnerDemo()
{
System.out.println("开始创建");
}
public static SingletonInnerDemo getInstance()
{
return inner.instance;
}
static class inner
{
private static final SingletonInnerDemo instance = new SingletonInnerDemo();
}
}
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- 通过使用内部类的方式，来限定访问的范围。设定了inner内的instance的访问范围为private，也就是无法在该类的外部进行访问。保证了无法通过直接调用的方式来进行新对象的创建。
- 使用私有化构造函数，保证无法通过new的方式来进行创建
- 因为是内部类，所以只有在第一次被引用的时候，才会进行初始化
- 因为在初始化的时候，使用的是类加载进行实例的加载，能够保证线程的安全性。