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【漫画】详解9种Java单例模式

程序IT圈 2019-04-05
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https://blog.csdn.net/SolarL/article/details/88720516










本文

本文由SolarL投稿发布

本文来源于https://blog.csdn.net/SolarL/article/details/88720516


我最近在学习Java单例模式有点不太明白,能请教下你吗?

【漫画】详解9种Java单例模式

原来是小哀啊,可以啊

【漫画】详解9种Java单例模式
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为什么要引入单例模式呢?

【漫画】详解9种Java单例模式
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有的时候我们只需要

某个类只有一个对象产生

【漫画】详解9种Java单例模式
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哦,原来是这样!

【漫画】详解9种Java单例模式
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小哀,那考考你

知道单例模式的特点吗?

【漫画】详解9种Java单例模式
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这。。刚学,不太懂呢

给我讲讲吧

【漫画】详解9种Java单例模式
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那我给你仔细说说

【漫画】详解9种Java单例模式
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  单例模式的特点

  •   一个类只允许产生一个实例化对象。

  •  单例类构造方法私有化,不允许外部创建对象。

  •  单例类向外提供静态方法,调用方法返回内部创建的实例

化对象。

  • 【漫画】详解9种Java单例模式

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懒汉式(线程不安全)

其主要表现在单例类在外部需要创建实例化对象时再进行实例化,进而达到Lazy Loading 的效果。

通过静态方法 getSingleton() 和private 权限构造方法为创建一个实例化对象提供唯一的途径。

不足:未考虑到多线程的情况下可能会存在多个访问者同时访问,发生构造出多个对象的问题,所以在多线程下不可用这种方法。


【漫画】详解9种Java单例模式


懒汉式(线程安全,同步方法,不推荐使用)

针对懒汉式的线程不安全,自然会想到给 getSingleton() 进行 synchronized 加锁来保证线程同步。

不足:效率低。大多数情况下这个锁占用的额外资源都浪费了,每个线程在想获得类的实例时候,执行 getSingleton() 方法都要进行同步。


【漫画】详解9种Java单例模式


 饿汉式(线程安全)

在进行类加载时完成实例化对象的过程就是饿汉式的形式。

避免了线程同步问题,在运行这个类的时候进行加载,之后直接访问

不足:相比接下来的静态内部类而言,这种方法比静态内部类多了内存常驻,容易造成内存浪费,也未达到延迟加载的效果。

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静态内部类加载(线程安全)

静态内部类不会在单例加载时加载,当调用 getSingleton() 方法时才会进行加载,达到类似懒汉式效果,并且也是线程安全的。

类的静态属性只会在第一次加载类时进行初始化,所以上面的方法JVM 帮助我们保证了线程的安全性,在类进行初始化时,其他线程无法进入。


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 枚举(线程安全)

自由串行化;保证只有一个实例;线程安全。

Effective Java 作者所提倡的方法,近乎完美,在继承场景下不适用。

【漫画】详解9种Java单例模式


懒汉式双重校验锁法(通常线程安全,不可保证完全安全)

使用同步代码块避免了第二种方法的效率低的问题,但此方法并不能完全起到线程同步的作用,与上面第一种方法产生的问题相似,多线程访问时可能产生多个对象。

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懒汉式双重检查终极版(面试手写推荐)

与第六种方法不同的是,此方法给singleton 的声明上加了关键字 volatile ,进而解决了低概率的线程不安全问题。

volatile 起到禁止指令重排的作用,在它赋值完成之前,就不会调用读操作(singleton == null)。

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使用 ThreadLocal 实现(线程安全)

ThreadLocal 会为每一个线程提供一个独立的变量副本,从而隔离了多个线程对数据的访问冲突。

对于多线程资源共享的问题,同步机制采用了“以时间换空间”的方式,而ThreadLocal 采用了“以空间换时间”的方式。前者仅提供一份变量,让不同的线程排队访问,而后者为每一个线程都提供了一份变量,因此可以同时访问而互不影响。


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 使用CAS 锁实现(线程安全)

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【漫画】详解9种Java单例模式

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漫画部分由小猿创作完成

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