目录

  • 1 什么是单例模式？
    • 1.1 什么是饿汉式？
    • 1.2 什么是懒汉式？
  • 2 我对饿汉式的思考
  • 3 懒汉式
    • 3.1 解决懒汉式的线程安全问题
      • 3.1.1 加锁：synchronized（synchronized修饰静态方法）
      • 3.1.2 对“3.1.1”性能的改进

1 什么是单例模式？

  • 单例模式是指一个类在JVM中只有一个实例。

1.1 什么是饿汉式？

  • 在类加载的时候就创建好了实例。

1.2 什么是懒汉式？

  • 创建实例延迟到使用该实例前。

2 我对饿汉式的思考

  • 示例
public class LearnSingleton {private static LearnSingleton instance = new LearnSingleton();private LearnSingleton() {}public static LearnSingleton getInstance() {return instance;}}
  • 当我们调用LearnSingleton.getInstance()时，会触发LearnSingleton的加载。在类加载的准备阶段，创建好了静态变量表（此时instance对应的slot槽还为null），等到了初始化阶段，开始执行clinit方法，会创建LearnSingleton的示例（执行了new LearnSingleton()语句）。类加载后，执行getInstance()方法，将单例返回给用户。
    • 这么一看，上述写法不也是懒汉式吗？在使用时才创建实例啊。（虽然，这个实例也是在类加载时就创建好的）
  • 要想明白这到底是懒汉式，还是饿汉式，关键在于：
public class LearnSingleton {private static LearnSingleton instance = new LearnSingleton();private LearnSingleton() {}public static LearnSingleton getInstance() {return instance;}public static int add(int x, int y) {return x + y;}}
  • 当用户调用LearnSingleton.add(1, 2)时，在类加载过程中，就已经创建好了单例，但并未使用。因此，这不符合在需要时创建单例的定义。从这个例子，就能想明白了，这种写法是饿汉式。
  • 彻底的饿汉式：
public class LearnSingleton {private static final LearnSingleton instance = new LearnSingleton();private LearnSingleton() {}public static LearnSingleton getInstance() {return instance;}}
  • 只要这个类加载了，由于instance是常量，因此在类加载的准备阶段就创建好了单例。这是彻底的饿汉式。可谓“饿疯了”。
  • 饿汉式，是在类加载阶段完成实例的创建，由JVM保证了线程安全。

3 懒汉式

  • 在调用时才创建对象，示例：
public class LearnLazySingleton {private static LearnLazySingleton instance;private LearnLazySingleton() {}// 存在线程安全问题。假设两个线程同时调用该方法，那么可能导致创建2个LearnLazySingleton对象。public static LearnLazySingleton getInstance() {if (instance == null) {instance = new LearnLazySingleton();}return instance;}}

3.1 解决懒汉式的线程安全问题

3.1.1 加锁：synchronized（synchronized修饰静态方法）

public class LearnLazySingleton {private static LearnLazySingleton instance;private LearnLazySingleton() {}public synchronized static LearnLazySingleton getInstance() {if (instance == null) {instance = new LearnLazySingleton();}return instance;}public synchronized static int add(int x, int y) {return x + y;}public static int sub(int x, int y) {return x - y;}}
  • 当线程A先调用getInstance()方法的同时， 另一个线程B尝试访问add()方法，线程B会因为没有LearnLazySingleton的class对象的锁而等待。如果类中的其他方法不是synchronized的，它们就不会被锁定，即线程C调用sub方法()就不会等待。
    • 本质是因为，在调用同步方法前，只有获取锁，才能进入临界区。而如果不是临界区，那就不会受影响。

3.1.2 对“3.1.1”性能的改进

  • 上面的写法，有个非常难受的地方，例如，线程A已经调用getInstance()方法，创建好了单例。但线程B为了获取单例，也不得不调用getInstance()方法（唯一获取实例的入口），这时候就可能和线程C撞车，因为只要线程C调用add方法()，就可能让线程B获取单例时发生阻塞。
  • 改进：
public class LearnLazySingleton {private static LearnLazySingleton instance;private LearnLazySingleton() {}public static LearnLazySingleton getInstance() {if (instance == null) {synchronized (LearnLazySingleton.class) {// 这里一旦要在判断下，否则，线程A和线程B在这里排队进入临界区，会导致创建多个实例。if (instance == null) {instance = new LearnLazySingleton();}}}return instance;}public synchronized static int add(int x, int y) {return x + y;}}
  • 在创建单例前，仍然存在线程A和线程B争抢着执行“instance = new LearnLazySingleton();”，也会影响线程C去调用add()方法。但一旦实例创建好后，instance不为null，线程们调用getInstance()方法就不会阻塞了。