1 線程不安全的實現方法
首先介紹java中最基本的單例模式實現方式,我們可以在一些初級的java書中看到。這種實現方法不是線程安全的,所以在項目實踐中如果涉及到線程安全就不會使用這種方式。但是如果不需要保證線程安全,則這種方式還是不錯的,因為所需要的開銷比較小。下面是具體的實現代碼:
public Class Singleton
{
private static Singleton instance = null;
private Singleton(){}
public static Singleton getInstance()
{
if( instance == null)
instance = new Singleton ();
return instance;
}
}
我們說過這種實現方式不是thread-safe的,那么可以把上面的方法變成線程安全的嗎?當然可以,在方法getInstance()上加上synchronized修飾符就可以實現方法的同步了。但是這樣系統開銷會很大。具體代碼如下:
public Class Singleton
{
private static Singleton instance = null;
private Singleton(){}
public static synchronized Singleton getInstance()
{
if( instance == null)
instance = new Singleton ();
return instance;
}
}
每次有線程調用getInstance()方法,都需要同步判斷。這顯然不是最好的選擇,下面將會陸續介紹幾種thread-safe的方法。
2 兩種lazy loaded thread-safe的單例模式實現方式
1) DCL (double checked locking 實現法)
double checked locking ,顧名思義,就是雙檢查法,檢查實例INSTANCE是否為null或者已經實例化了。下面是具體的實現代碼:
1 public class DoubleCheckedLockingSingleton{
2 private volatile DoubleCheckedLockingSingleton INSTANCE;
3
4 private DoubleCheckedLockingSingleton(){}
5
6 public DoubleCheckedLockingSingleton getInstance(){
7 if(INSTANCE == null){
8 synchronized(DoubleCheckedLockingSingleton.class){
9 //double checking Singleton instance
10 if(INSTANCE == null){
11 INSTANCE = new DoubleCheckedLockingSingleton();
12 }
13 }
14 }
15 return INSTANCE;
16 }
17 }
這種方法也很好理解,我們可以看到有兩次對instance是否為null的判斷:如果第一次判斷不為空,則直接返回實例就可以了;如果instance為空,則進入同步代碼塊再進行null值判斷,再選擇是否實例化。第一個null判斷可以減少系統的開銷。在實際項目中做過多線程開發的都應該知道DCL.
2) lazy initialization holder class 模式實現法
下面是這種方法的實現代碼:
public class Singleton {
/**
* 類級的內部類,也就是靜態的成員式內部類,該內部類的實例與外部類的實例
* 沒有綁定關系,而且只有被調用到才會裝載,從而實現了延遲加載
*/
private static class SingletonHolder{
/**
* 靜態初始化器,由JVM來保證線程安全
*/
private static Singleton instance = new Singleton();
}
/**
* 私有化構造方法
*/
private Singleton(){
}
public static Singleton getInstance(){
return SingletonHolder.instance;
}
}
當getInstance方法第一次被調用的時候,它第一次讀取SingletonHolder.instance,導致SingletonHolder類得到初始化;而這個類在裝載并被初始化的時候,會初始化它的靜態域,從而創建Singleton的實例,由于是靜態的域,因此只會被虛擬機在裝載類的時候初始化一次,并由虛擬機來保證它的線程安全性。這個模式的優勢在于,getInstance方法并沒有被同步,并且只是執行一個域的訪問,因此延遲初始化并沒有增加任何訪問成本。
關于延遲初始化(lazy loaded)
"除非絕對必要,否則就不要延遲初始化".延遲初始化是一把雙刃劍,它降低了初始化類或者創建實例的開銷,卻增加了訪問被延遲初始化的域的開銷,考慮到延遲初始化的域最終需要初始化的開銷以及域的訪問開銷,延遲初始化實際上降低了性能雅思答案 tygj123.com
3 靜態工廠實現法
因為單例是靜態的final變量,當類第一次加載到內存中的時候就初始化了,其thread-safe性由JVM來負責保證。值得注意的是這個實現方式不是lazy-loadedd的。 具體實現代碼如下:
1 public class Singleton{
2 //initailzed during class loading
3 private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
4
5 private Singleton(){}
6
7 public static Singleton getSingleton(){
8 return INSTANCE;
9 }
10 }
4 枚舉實現單例(Enum Singleton)
枚舉單例(Enum Singleton)是實現單例模式的一種新方式,枚舉這個特性是在Java5才出現的,在《Effective Java》一書中有介紹這個特性。下面是這種方法的具體實現代碼:
public enum Singleton {
INSTANCE("hello") {
public void someMethod() {
// . . .
}
};
private String name;
private void PrintName(){System.out.println(name);}
protected abstract void someMethod();
}
你可以通過Singleton.INSTANCE來訪問該單示例變量。默認枚舉實例的創建是線程安全的,但是在枚舉中的其他任何方法由程序員自己負責。如果你正在使用實例方法,那么你需要確保線程安全(如果它影響到其他對象的狀態的話)。傳統單例存在的另外一個問題是一旦你實現了序列化接口,那么它們不再保持單例了,但是枚舉單例,JVM對序列化有保證。枚舉實現單例的好處:有序列化和線程安全的保證,代碼簡單。 www.yz-lc.com