Java单例模式与多线程

来源：互联网发布：淘宝代码装修教程编辑：程序博客网时间：2024/05/19 15:19

该篇博客，将会通过单例模式和多线程技术相结合的方式来学习，在此期间，我们会遇到之前没有考虑过的情况，那么，废话不多说，先来看看，实现单例模式的两种方法

饿汉模式

public class MyObjectHungery {    private static MyObjectHungery sMyObject = new MyObjectHungery();    private MyObjectHungery() {    }    public static MyObjectHungery getMyObjectInstance() {        return sMyObject;    }}

懒汉模式

public class MyObjectLazy {    private static MyObjectLazy sMyObject = null;    private MyObjectLazy() {    }    public static MyObjectLazy getMyObjectInstance() {        if (sMyObject == null) {            sMyObject = new MyObjectLazy();        }        return sMyObject;    }}

懒汉和饿汉模式的缺点

上面虽然使用”立即加载”和”延迟加载”实现了单例设计模式，但是在多线程下，根本不能实现保持単例的状态。看下面的代码：

public class MyObjectLazy {    private static MyObjectLazy sMyObject = null;    private MyObjectLazy() {    }    public static MyObjectLazy getMyObjectInstance() {        try {            if (sMyObject == null) {                // 懒汉模式，模拟创建对象时候的一些耗时操作                Thread.sleep(3000);                sMyObject = new MyObjectLazy();            }        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }        return sMyObject;    }    private static class MyThread extends Thread{        @Override        public void run() {            super.run();            // 通过懒汉模式获得当前単例对象，并打印其hashCode            System.out.println("current object is : "+MyObjectLazy.getMyObjectInstance().hashCode());        }    }    public static void main(String[] args) {        // 模拟多线程环境下，通过打印当前对象的hashCode，判断懒汉模式存在的多线程问题        MyThread t1 = new MyThread();        MyThread t2 = new MyThread();        MyThread t3 = new MyThread();        t1.start();        t2.start();        t3.start();    }}

此时打印结果如下：
这里写图片描述

懒汉模式的解决方案

声明synchronized关键字

public synchronized static MyObjectLazy getMyObjectInstance() {        try {            if (sMyObject == null) {                // 懒汉模式，模拟创建对象时候的一些耗时操作                Thread.sleep(3000);                sMyObject = new MyObjectLazy();            }        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }        return sMyObject;}

此时程序运行结果：
这里写图片描述
可以看到我们在此方法上加入了synchronized关键字得到相同实例对象，但是这种方法的运行效率非常低下，是同步运行的，下一个线程想要取得对象，就必须要等到上一个线程释放锁之后，才可以。

同步代码块来解决
同步代码块可以针对某些重要的代码进行单独同步，而其他代码不需要同步，这样可以大幅提升效率。

public static MyObjectLazy getMyObjectInstance() {        try {            if (sMyObject == null) {                // 懒汉模式，模拟创建对象时候的一些耗时操作                Thread.sleep(3000);                synchronized (MyObjectLazy.class) {                    if (sMyObject == null) {                        sMyObject = new MyObjectLazy();                    }                }            }        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }        return sMyObject;    }

这里写图片描述

使用静态内部类实现单例模式

public class MyObjectStatic {    private static class GetStaticObj {        private static MyObjectStatic sMyObjectStatic = new MyObjectStatic();    }    private MyObjectStatic() {    }    public static MyObjectStatic getMyObjectInstance() {        return GetStaticObj.sMyObjectStatic;    }}

序列化与反序列化的単例模式

上面的代码，使用静态内部类虽然可以达到线程安全，但是如果遇到序列化和反序列化对象时候，还是多例的。看下面代码：

public class MyObjectStatic implements Serializable{    private static final long serialVersionUID = -4956049192964237265L;    private static class GetStaticObj {        private static MyObjectStatic sMyObjectStatic = new MyObjectStatic();    }    private MyObjectStatic() {    }    public static MyObjectStatic getMyObjectInstance() {        return GetStaticObj.sMyObjectStatic;    }    private static class MyThread extends Thread{        @Override        public void run() {            super.run();            // 通过懒汉模式获得当前単例对象，并打印其hashCode            System.out.println("current object is : "+MyObjectStatic.getMyObjectInstance().hashCode());        }    }    public static void main(String[] args) {        // 将获得的単例模式序列化对象写入到文件里，并打印其hashcode        try {            MyObjectStatic myObjectStatic = MyObjectStatic.getMyObjectInstance();            OutputStream os = new FileOutputStream(new File("D:/object.txt"));            ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(os);            oos.writeObject(myObjectStatic);            os.close();            oos.close();            System.out.println("myObjectStatic write is :"+myObjectStatic.hashCode());        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        }        // 从文件里读取写入的学序列化単例对象，并打印其hashcode        try {            InputStream is = new FileInputStream(new File("D:/object.txt"));            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(is);            MyObjectStatic myObjectStatic = (MyObjectStatic) ois.readObject();            is.close();            ois.close();            System.out.println("myObjectStatic read is :"+myObjectStatic.hashCode());        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        }    }}

这里写图片描述
可以看到，这里我们写入和读取的是不同的对象。

这里，我们在単例类中加入下面代码：

// 在反序列化中使用readResolve方法private Object readResolve() {         System.out.println("readResolve method runs ......");        return GetStaticObj.sMyObjectStatic;         }

此时效果如下：
这里写图片描述

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