1.饿汉式
public class Singleton { private static Singleton instance = new Singleton(); private Singleton(){ … } public static Singleton getInstance(){ return instance; } }
缺点:第一次加载类的时候会连带着创建Singleton实例,这样的结果与我们所期望的不同,因为创建实例的时候可能并不是我们需要这个实例的时候。同时如果这个Singleton实例的创建非常消耗系统资源,而应用始终都没有使用Singleton实例,那么创建Singleton消耗的系统资源就被白白浪费了。
2.懒汉式
public class Singleton{ private static Singleton instance = null; private Singleton(){ … } public static Singleton getInstance(){ if (instance == null) instance = new Singleton(); return instance; } }
缺点:存在多线程并发问题,并发下可能创建多个对象。
3.解决并发问题
方法上使用Class锁机制
public static synchronized Singleton getInstance(){ if (instance == null) instance = new Singleton(); return instance; }
缺点:加载方法上锁粒度太大,影响并发。实际上当单例实例被创建以后,其后的请求没有必要再使用互斥机制了。
用double-checked locking将锁缩减至代码块级别
public static Singleton getInstance(){ if (instance == null) synchronized(instance){ if(instance == null) instance = new Singleton(); } return instance; }
对于JVM而言,它执行的是一个个Java指令。在Java指令中创建对象和赋值操作是分开进行的,也就是说instance = new Singleton();语句是分两步执行的。但是JVM并不保证这两个操作的先后顺序,也就是说有可能JVM会为新的Singleton实例分配空间,然后直接赋值给instance成员,然后再去初始化这个Singleton实例。这样就使出错成为了可能。
使用volatile防止重排序:
public class Singleton{ private static volatile Singleton instance = null; private Singleton(){ … } public static Singleton getInstance(){ if (instance == null) synchronized(instance){ if(instance == null) instance = new Singleton(); } return instance; }
不加锁:为了实现慢加载,并且不希望每次调用getInstance时都必须互斥执行。
public class Singleton{ private Singleton(){ … } private static class SingletonContainer{ private static Singleton instance = new Singleton(); } public static Singleton getInstance(){ return SingletonContainer.instance; } }
JVM内部的机制能够保证当一个类被加载的时候,这个类的加载过程是线程互斥的。这样当我们第一次调用getInstance的时候,JVM能够帮我们保证instance只被创建一次,并且会保证把赋值给instance的内存初始化完毕,这样我们就不用担心3.2中的问题。此外该方法也只会在第一次调用的时候使用互斥机制,这样就解决了3.1中的低效问题。最后instance是在第一次加载SingletonContainer类时被创建的,而SingletonContainer类则在调用getInstance方法的时候才会被加载,因此也实现了惰性加载。
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