java单例模式几种实现方式分析
饿汉模式
线程安全,调用效率高,但是不能延时加载
public class ImageLoader{ private static ImageLoader instance = new ImageLoader; private ImageLoader(){} public static ImageLoader getInstance(){ return instance; } }
这样做的好处是编写简单,但是无法做到延迟创建对象。但是我们很多时候都希望对象可以尽可能地延迟加载,从而减小负载,所以就需要下面的懒汉法:
懒汉模式
单线程写法
public class Singleton { private static Singleton singleton = null; private Singleton(){} public static Singleton getSingleton() { if(singleton == null) singleton = new Singleton(); return singleton; } }
这种方法可以实现延时加载,但是有一个致命弱点:线程不安全(可见性,有序性)。如果有两条线程同时调用getSingleton()方法,就有很大可能导致重复创建对象。
考虑线程安全的写法
public class Singleton { private static volatile Singleton singleton = null; private Singleton(){} public static Singleton getSingleton(){ synchronized (Singleton.class){ if(singleton == null){ singleton = new Singleton(); } } return singleton; } }
这种写法考虑了线程安全,将对singleton的null判断以及new的部分使用synchronized进行加锁。同时,对singleton对象使用volatile关键字进行限制,保证其对所有线程的可见性,并且禁止对其进行指令重排序优化。如此即可从语义上保证这种单例模式写法是线程安全的。注意,这里说的是语义上,实际使用中还是存在小坑的,会在后文写到。
public class Singleton { private static volatile Singleton singleton = null; private Singleton(){} public static Singleton getSingleton(){ if(singleton == null){ synchronized (Singleton.class){ if(singleton == null){ singleton = new Singleton(); } } } return singleton; } }
这种写法被称为“双重检查锁”,顾名思义,就是在getSingleton()方法中,进行两次null检查。看似多此一举,但实际上却极大提升了并发度,进而提升了性能。为什么可以提高并发度呢?
在单例中new的情况非常少,绝大多数都是可以并行的读操作。因此在加锁前多进行一次null检查就可以减少绝大多数的加锁操作,执行效率提高的目的也就达到了。
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