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Java多线程案例——单例模式

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Java多线程案例——单例模式


前言

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??本文由 【】 原创,首发于 CSDN??

??博主将持续更新学习记录收获,友友们有任何问题可以在评论区留言

??博客中涉及源码及博主日常练习代码均已上传码云(gitee)


??内容导读??
  • ??Java多线程案例之单例模式
    • ??1. 单例模式概述
    • ??2.单例模式实现
      • 2.1 饿汉模式
      • 2.2 懒汉模式-单线程版
      • 2.3 懒汉模式-多线程版
      • 2.4 懒汉模式-多线程版(改进)
??Java多线程案例之单例模式 ??1. 单例模式概述

啥是设计模式

设计模式好比象棋中的 “棋谱”. 红方当头炮, 黑方马来跳. 针对红方的一些走法, 黑方应招的时候有
一些固定的套路. 按照套路来走局势就不会吃亏.

软件开发中也有很多常见的 “问题场景”. 针对这些问题场景, 大佬们总结出了一些固定的套路. 按照
这个套路来实现代码, 也不会吃亏.

单例模式能保证某个类在程序中只存在唯一一份实例, 而不会创建出多个实例.

这一点在很多场景上都需要. 比如 JDBC 中的 DataSource 实例就只需要一个.

单例模式具体的实现方式, 分成 “饿汉” 和 “懒汉” 两种.

  • 饿汉模式:在类加载阶段就把实例创建出来
  • 懒汉模式:通过getInstance方法来获取到实例,首次调用该方法的时候,才真正创建实例。
??2.单例模式实现 2.1 饿汉模式

在类加载阶段就把实例创建出来

static class Singleton {
    //把构造方法设为private,防止在类外面调用构造方法,也就禁止了调用者在其他地方创建实例的机会
     private Singleton() {
     }
     private static Singleton instance=new Singleton();
     public static Singleton getInstance() {
          return instance;
     }
}

如果多个线程调用getInstance,是否出现问题呢?

此处认为是线程安全的,因为是多个线程读(只有return instance),不涉及修改。

2.2 懒汉模式-单线程版

类加载的时候不创建实例. 第一次使用的时候才创建实例

static class Singleton {
        private Singleton() {}
        private static Singleton instance=null;
        public static Singleton getInstance() {
            if(instance==null) {
                instance=new Singleton();
            }
            return instance;
        }
}
2.3 懒汉模式-多线程版

在上述2.2的代码示例中,如果实例已经创建完毕,后续再调用getInstance,此时不涉及修改操作,是线程安全的。

但是如果实例尚未创建,此时就可能会涉及到修改(分为两步 LOAD和SAVE),如果确实存在多个线程同时修改,就会涉及到线程安全问题。

如何解决这里的问题呢?
加锁

注意!!!
这是一种典型的错误写法,此处线程不安全主要是因为if操作和=操作不是原子的,我们加锁的目的是让代码具有原子性,就应该使用synchronized把这两个操作包裹上。

注意!!!

如果这样加锁,确实解决了线程安全问题,但是也引入了新问题,getInstance是首次调用的时候才涉及线程安全问题,在后续调用时就不涉及了(后续不存在修改操作了),所以如果我们按照刚才这个加锁方法,不仅仅时首次调用,包括后续的调用也会涉及到加锁操作

后续本来没有线程安全问题,不需要加锁,如果加锁便是多此一举,
加锁操作本身是一个开销比较大的操作,在不该加锁的地方加锁了,可能会让这个代码的速度降低很多倍。

2.4 懒汉模式-多线程版(改进)

为了解决2.3中提出的问题,我们想出了下边这种解决方式

首次调用的时候就加锁,后续调用的时候就不加锁,改进后的代码我们发现,if(instance==null)这一个条件在synchronized内外各出现了一次,如果没有synchronized这样的代码是无意义的,但是有了synchronized之后,这个代码及就很关键,看似这两条判读语句紧挨着,但是由于有锁的干预,就会使得这两条代码相距很远。


最后的话

总结不易,希望uu们不要吝啬你们的??哟(^U^)ノ~YO!!如有问题,欢迎评论区批评指正??

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