快速理解Java中的六種單例模式
餓漢式(推薦)
package concurencyv2.chapter1; public class SingletonV2 { private static final SingletonV2 instance = new SingletonV2(); private SingletonV2() {} public static SingletonV2 getInstance() { return instance; } }
優點:初試化靜態的instance建立一次。如果我們在Singleton類裡面寫一個靜態的方法不需要建立例項,它仍然會早早的建立一次例項。而降低記憶體的使用率。
缺點:沒有lazy loading的效果,從而降低記憶體的使用率。
單執行緒下
package concurencyv2.chapter1; public class SingletonV1 { private static SingletonV1 instance = null; private SingletonV1() {} public SingletonV1 getInstance() { if(null == instance) instance = new SingletonV1(); return SingletonV1.instance; } }
註解: Singleton的靜態屬性instance中,只有instance為null的時候才建立一個例項,建構函式私有,確保每次都只建立一個,避免重複建立。
缺點:4只在單執行緒的情況下正常執行,在多執行緒的情況下,就會出問題。例如:當兩個執行緒同時執行到判斷instance是否為空的if語句,並且instance確實沒有建立好時,那麼兩個執行緒都會建立一個例項。
懶漢式
package concurencyv2.chapter1; public class SingletonV3 { private SingletonV3() { } private static SingletonV3 instance; public synchronized static SingletonV3 getInstance() { if(null == instance) instance = new SingletonV3(); return SingletonV3.instance; } }
註解:在單執行緒的基礎上加上了同步鎖,使得在多執行緒的情況下可以用。例如:當兩個執行緒同時想建立例項,由於在一個時刻只有一個執行緒能得到同步鎖,當第一個執行緒加上鎖以後,第二個執行緒只能等待。第一個執行緒發現例項沒有建立,建立之。第一個執行緒釋放同步鎖,第二個執行緒才可以加上同步鎖,執行下面的程式碼。由於第一個執行緒已經建立了例項,所以第二個執行緒不需要建立例項。保證在多執行緒的環境下也只有一個例項。
缺點:每次通過getInstance方法得到singleton例項的時候都有一個試圖去獲取同步鎖的過程。而眾所周知,加鎖是很耗時的。能避免則避免。
double check
package concurencyv2.chapter1; public class SingletonV4 { private SingletonV4() { } private static SingletonV4 instance; public static SingletonV4 getInstance() { if(null == instance) { synchronized (SingletonV4.class) { if(null == instance) instance = new SingletonV4(); } } return SingletonV4.instance; } }
註解:只有當instance為null時,需要獲取同步鎖,建立一次例項。當例項被建立,則無需試圖加鎖。
缺點: 可能會出現空指標異常,一個執行緒獲取了同步鎖,並且建立了,但是還沒有完成初始化。 另外一個執行緒直接getInstace
,因此這個執行緒可能獲取到的物件,有些地方沒有初始化完成,造成引用的空指標現象。
double check and add volatile (推薦)
package concurencyv2.chapter1; public class SingletonV5 { private SingletonV5() { } private static volatile SingletonV5 instance; public static SingletonV5 getInstance() { if(null == instance) { synchronized (SingletonV5.class) { if(null == instance) instance = new SingletonV5(); } } return SingletonV5.instance; } }
優點:在instance
上添加了volatile
,使得每次執行讀操作的時候保證寫操作已經完成.
靜態內部類 (推薦)
package concurencyv2.chapter1; public class SingletonV6 { private SingletonV6() {} private static class SingletonHolder { public static final SingletonV6 instance = new SingletonV6(); } public SingletonV6 getInstance() { return SingletonHolder.instance; } }
列舉enum
package concurencyv2.chapter1; public class SingletonV7 { private SingletonV7() { } private enum Singleton { SINGLETON; private SingletonV7 instance; Singleton() { instance = new SingletonV7(); } } public static SingletonV7 getInstance() { return Singleton.SINGLETON.instance; } }
利用enum只初始化一次的特性,保證了執行緒安全性.