java中的6种单例写法

在java中,单例有很多种写法,面试时,手写代码环节,除了写算法题,有时候也会让手写单例模式,这里记录一下单例的几种写法和优缺点。
  • 1.初级写法
  • 2.加锁
  • 3.饿汉式
  • 4.懒汉式
  • 5.双锁检验
  • 6.内部类

1.初级写法

package com.java4all.test6;

/**
 * Author: yunqing
 * Date: 2018/8/13
 * Description:单例模式 -- 初级
 */
public class Singleton {

    private static Singleton singleton = null;

    private Singleton() {
    }

    /**并发下会产生多个实例*/
    public static Singleton getInstance(){
        if(singleton == null){
            singleton = new Singleton();
        }
        return singleton;
    }
}

上面这种写法,在并发环境下,会出现多个实例。

2.加锁

我们优化上面的代码,遇到并发,很容易想到加锁,把获取对象的方法加上关键字synchronized,很巧,这种写法也称为懒汉式单例 ,如下:

package com.java4all.test6;

/**
 * Author: yunqing
 * Date: 2018/8/13
 * Description:
 */
public class BadSynchronizedSingleton {
    private static BadSynchronizedSingleton synchronizedSingleton;

    private BadSynchronizedSingleton() {
    }

    /**
     * 缺点:等待时间长
     * 这种整个方法都同步了,效率很低
     * */
    public synchronized static BadSynchronizedSingleton getInstance(){
        if(synchronizedSingleton == null){
            synchronizedSingleton = new BadSynchronizedSingleton();
        }
        return synchronizedSingleton;
    }
}

但是,显然,我们把整个方法都同步了,效率很低下,我们可以继续优化,只在创建实例的地方加上同步,参考5双锁检验。

3.饿汉式

饿汉式的特点是:类在加载时就直接初始化了实例。即使没用到,也会实例化。

package com.java4all.test6;

/**
 * Author: yunqing
 * Date: 2018/8/13
 * Description:饿汉式单例模式--类初始化时就自行实例化
 */
public class ESingleton {

    /**类在加载的时候直接进行初始化*/
    private static final ESingleton ESINGLETON = new ESingleton();

    private ESingleton() {}

    /**对外暴露唯一接口  提供单例对象*/
    public static ESingleton geteSingleton(){
        return ESINGLETON;
    }
}

4.懒汉式

懒汉式的特点是:用到这个实例时才去调用方法实例化。这个和2中的看起来是一样的,因为这个实例化方法加了synchronized ,这样安全一些。

package com.java4all.test6;

/**
 * Author: yunqing
 * Date: 2018/8/13
 * Description:懒汉式单例模式
 * 第一次调用时实例化
 */
public class BSingleton {
    
    private static BSingleton bSingleton ;

    private BSingleton() {
    }

    /**
     * 整个方法锁住了,效率较低
     * @return
     */
    public synchronized static BSingleton getbSingleton(){
        if(bSingleton == null){
            bSingleton = new BSingleton();
        }
        return bSingleton;
    }
}

5.双锁检验

双重非空判断,new对象前加一次锁。

volatile关键字,考虑的是,new关键字在虚拟机中执行时其实分为很多步骤,具体原因可以参考深入理解java虚拟机一书(考虑的是这个new关键字字节码执行时是非原子性的),而volatile关键字可以防止指令重排。

package com.java4all.test6;

/**
 * Author: yunqing
 * Date: 2018/8/13
 * Description:双锁检验
 */
public class SynchronizedSingleton {

    /**volatile防止指令重排*/
    private static volatile SynchronizedSingleton singleton;

    private SynchronizedSingleton() {
    }

    /**只是在实例为空时才进行同步创建
     * 为什么做了2次判断?
     * A线程和B线程同时进入同步方法0
     * 然后都在1位置处判断了实例为null
     * 然后都进入了同步块2中
     * 然后A线程优先进入了同步代码块2中(B线程也进入了),然后创建了实例
     * 此时,如果没有3处的判断,那么A线程创建实例同时,B线程也会创建一个实例
     * 所以,还需要做2次判断
     * */
    public static SynchronizedSingleton getInstance(){//0
        if(singleton == null){//1
            synchronized (SynchronizedSingleton.class){//2
                if(singleton == null){//3
                    singleton = new SynchronizedSingleton();//4
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
}

6.内部类

package com.java4all.test6;

/**
 * Author: yunqing
 * Date: 2018/9/15
 * Description:静态内部类
 * 优点:1.延迟,外部类初始化时不会进行实例创建,要用时才会创建
 *      2.安全,静态成员变量
 */
public class FSingleton {

    private FSingleton() {
    }

    public static FSingleton getInstance(){
        return Singleton.fSingleton;
    }

    private static class Singleton{
        private static FSingleton fSingleton = new FSingleton();
    }
}

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