第6章 单例模式与多线程

标签： Java多线程编程

《Java多线程编程核心技术》 个人笔记

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立即加载/“饿汉模式”

• 立即加载 就是使用类的时候已经将对象创建完毕，常见的实现方法就是直接new实例化，立即加载也称为“饿汉模式”

public class MyObject {    //非线程安全    private static MyObject myObject = new MyObject();    private MyObject() {    }    public static MyObject getInstance() {        return myObject;    }}

延迟加载/“懒汉模式”

• 延迟加载 就是在调用get()方法时实例才被创建，常见的实例方法就是在get()方法中进行new实例化

public class MyObject {    private static MyObject myObject;    private MyObject() {    }    public static MyObject getInstance() {        //在多线程环境下，就会出现取出多个实例的情况        if (myObject != null) {        } else {            myObject = new MyObject();        }        return myObject;    }}

但是在多线程环境下，前面“延迟加载”的代码完全是错误的，根本不能实现保持单例的状态。

• 解决方案：
  
  1. 声明synchronized关键字
  2. 尝试同步代码块
  3. 针对某些重要的代码进行单独的同步
  4. 使用DCL双检查锁机制

声明synchronized关键字

public class MyObject {    private static MyObject myObject;    private MyObject() {    }    // 设置同步方法效率太低了    // 整个方法被上锁    synchronized public static MyObject getInstance() {        try {            if (myObject != null) {            } else {                //模拟在创建对象之前做一些准备性的工作                Thread.sleep(3000);                myObject = new MyObject();            }        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }        return myObject;    }}//-----------主函数--------------public class Run {    public static void main(String[] args) {        MyThread t1 = new MyThread();        MyThread t2 = new MyThread();        MyThread t3 = new MyThread();        t1.start();        t2.start();        t3.start();    }}

尝试同步代码块

public static MyObject getInstance() {        try {            // 此种写法等同于：            // synchronized public static MyObject getInstance()            // 的写法，效率一样很低，全部代码被上锁            synchronized (MyObject.class) {                if (myObject != null) {                } else {                    Thread.sleep(3000);                    myObject = new MyObject();                }            }        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }        return myObject;    }

针对某些重要的代码进行单独的同步

public static MyObject getInstance() {        try {            if (myObject != null) {            } else {                Thread.sleep(3000);                // 虽然效率提升，但是多线程环境下 非线程安全                synchronized (MyObject.class) {                    myObject = new MyObject();                }            }        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }        return myObject;    }

使用DCL双检查锁机制

public class MyObject {    private volatile static MyObject myObject;    private MyObject() {    }    // 使用双检测机制来解决问题，既保证了不需要同步代码的异步执行性    //又保证了单例的效果    public static MyObject getInstance() {        try {            if (myObject != null) {            } else {                Thread.sleep(3000);                synchronized (MyObject.class) {                    if (myObject == null) {     //双重检查                        myObject = new MyObject();                    }                }            }        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }        return myObject;    }    // 此版本称为双重检查 double-Check Locking}

• 使用双重检查锁功能，成功解决了“懒汉模式”遇到多线程的问题。DCL也是大多数多线程结合单例模式使用的解决方案

使用静态内置类实现单例模式

• 除了DCL，也有其他方法可以解决多线程单例模式的非线程安全问题

public class MyObject {    // 内部类方式    private static class MyObjectHandler {        private static MyObject myObject = new MyObject();    }    private MyObject() {    }    public static MyObject getInstance() {        return MyObjectHandler.myObject;    }}

序列化与反序列化的单例模式实现

• 静态内置类可以达到线程安全问题，但如果遇到序列化对象，使用默认的方式运行得到的结果还是多例的
• 解决的方法就是在反序列化中使用readResoulve()方法

public class MyObject implements Serializable {    private static final long serialVersionUID = 888L;    private static class MyObjectHandler {        private static final MyObject myObject = new MyObject();    }    private MyObject() {    }    public static MyObject getInstance() {        return MyObjectHandler.myObject;    }    protected Object readResolve() throws ObjectStreamException {                     //反序列化用        System.out.println("调用了readResolve方法！");        return MyObjectHandler.myObject;    }}

使用static代码块实现单例模式

• 静态代码块中的代码在使用类的时候就已经执行了，所以可以应用静态代码块的这个特性实现单例模式

public class MyObject {    private static MyObject instance = null;    private MyObject() {    }    static {        //静态代码块        instance = new MyObject();    }    public static MyObject getInstance() {        return instance;    }}

使用enum枚举数据类型实现单例模式

完善使用enum枚举实现单例模式

public class MyObject {    public enum MyEnumSingleton {       //enum        connectionFactory;        private Connection connection;        private MyEnumSingleton() {            try {                System.out.println("创建MyObject对象");                String url = "jdbc:sqlserver://localhost:1079;databaseName=y2";                String username = "sa";                String password = "";                String driverName = "com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver";                Class.forName(driverName);                connection = DriverManager.getConnection(url, username,                        password);            } catch (ClassNotFoundException e) {                e.printStackTrace();            } catch (SQLException e) {                e.printStackTrace();            }        }        public Connection getConnection() {            return connection;        }    }    public static Connection getConnection() {        return MyEnumSingleton.connectionFactory.getConnection();    }}