《一天聊一个设计模式》 单例

我是兔兔rabbit,关注我吧,给自己每天的进步找一个机会和理由,不要被无效信息淹没

单例(Singleton)

Intent

确保一个类只有一个实例,并提供该实例的全局访问点。

Class Diagram

使用一个私有构造函数、一个私有静态变量以及一个公有静态函数来实现。

私有构造函数保证了不能通过构造函数来创建对象实例,只能通过公有静态函数返回唯一的私有静态变量。

Implementation

Ⅰ 懒汉式-线程不安全

以下实现中,私有静态变量 uniqueInstance 被延迟实例化,这样做的好处是,如果没有用到该类,那么就不会实例化 uniqueInstance,从而节约资源。

这个实现在多线程环境下是不安全的,如果多个线程能够同时进入 if (uniqueInstance == null) ,并且此时 uniqueInstance 为 null,那么会有多个线程执行 uniqueInstance = new Singleton(); 语句,这将导致实例化多次 uniqueInstance。

public class Singleton {private static Singleton uniqueInstance;private Singleton() {}public static Singleton getUniqueInstance() {if (uniqueInstance == null) {uniqueInstance = new Singleton();}return uniqueInstance;}
}

Ⅱ 饿汉式-线程安全

线程不安全问题主要是由于 uniqueInstance 被实例化多次,采取直接实例化 uniqueInstance 的方式就不会产生线程不安全问题。

但是直接实例化的方式也丢失了延迟实例化带来的节约资源的好处。

private static Singleton uniqueInstance = new Singleton();

Ⅲ 懒汉式-线程安全

只需要对 getUniqueInstance() 方法加锁,那么在一个时间点只能有一个线程能够进入该方法,从而避免了实例化多次 uniqueInstance。

但是当一个线程进入该方法之后,其它试图进入该方法的线程都必须等待,即使 uniqueInstance 已经被实例化了。这会让线程阻塞时间过长,因此该方法有性能问题,不推荐使用。

public static synchronized Singleton getUniqueInstance() {if (uniqueInstance == null) {uniqueInstance = new Singleton();}return uniqueInstance;
}

Ⅳ 双重校验锁-线程安全

uniqueInstance 只需要被实例化一次,之后就可以直接使用了。加锁操作只需要对实例化那部分的代码进行,只有当 uniqueInstance 没有被实例化时,才需要进行加锁。

双重校验锁先判断 uniqueInstance 是否已经被实例化,如果没有被实例化,那么才对实例化语句进行加锁。

public class Singleton {private volatile static Singleton uniqueInstance;private Singleton() {}public static Singleton getUniqueInstance() {if (uniqueInstance == null) {synchronized (Singleton.class) {if (uniqueInstance == null) {uniqueInstance = new Singleton();}}}return uniqueInstance;}
}

考虑下面的实现,也就是只使用了一个 if 语句。在 uniqueInstance == null 的情况下,如果两个线程都执行了 if 语句,那么两个线程都会进入 if 语句块内。虽然在 if 语句块内有加锁操作,但是两个线程都会执行 uniqueInstance = new Singleton(); 这条语句,只是先后的问题,那么就会进行两次实例化。因此必须使用双重校验锁,也就是需要使用两个 if 语句:第一个 if 语句用来避免 uniqueInstance 已经被实例化之后的加锁操作,而第二个 if 语句进行了加锁,所以只能有一个线程进入,就不会出现 uniqueInstance == null 时两个线程同时进行实例化操作。

if (uniqueInstance == null) {synchronized (Singleton.class) {uniqueInstance = new Singleton();}
}

uniqueInstance 采用 volatile 关键字修饰也是很有必要的, uniqueInstance = new Singleton(); 这段代码其实是分为三步执行:

  1. 为 uniqueInstance 分配内存空间
  2. 初始化 uniqueInstance
  3. 将 uniqueInstance 指向分配的内存地址

但是由于 JVM 具有指令重排的特性,执行顺序有可能变成 1>3>2。指令重排在单线程环境下不会出现问题,但是在多线程环境下会导致一个线程获得还没有初始化的实例。例如,线程 T1 执行了 1 和 3,此时 T2 调用 getUniqueInstance() 后发现 uniqueInstance 不为空,因此返回 uniqueInstance,但此时 uniqueInstance 还未被初始化。

使用 volatile 可以禁止 JVM 的指令重排,保证在多线程环境下也能正常运行。

Ⅴ 静态内部类实现

当 Singleton 类被加载时,静态内部类 SingletonHolder 没有被加载进内存。只有当调用 getUniqueInstance() 方法从而触发 SingletonHolder.INSTANCE 时 SingletonHolder 才会被加载,此时初始化 INSTANCE 实例,并且 JVM 能确保 INSTANCE 只被实例化一次。

这种方式不仅具有延迟初始化的好处,而且由 JVM 提供了对线程安全的支持。

public class Singleton {private Singleton() {}private static class SingletonHolder {private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();}public static Singleton getUniqueInstance() {return SingletonHolder.INSTANCE;}
}

Ⅵ 枚举实现

public enum Singleton {INSTANCE;private String objName;public String getObjName() {return objName;}public void setObjName(String objName) {this.objName = objName;}public static void main(String[] args) {// 单例测试Singleton firstSingleton = Singleton.INSTANCE;firstSingleton.setObjName("firstName");System.out.println(firstSingleton.getObjName());Singleton secondSingleton = Singleton.INSTANCE;secondSingleton.setObjName("secondName");System.out.println(firstSingleton.getObjName());System.out.println(secondSingleton.getObjName());// 反射获取实例测试try {Singleton[] enumConstants = Singleton.class.getEnumConstants();for (Singleton enumConstant : enumConstants) {System.out.println(enumConstant.getObjName());}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}
}
firstName
secondName
secondName
secondName

该实现可以防止反射攻击。在其它实现中,通过 setAccessible() 方法可以将私有构造函数的访问级别设置为 public,然后调用构造函数从而实例化对象,如果要防止这种攻击,需要在构造函数中添加防止多次实例化的代码。该实现是由 JVM 保证只会实例化一次,因此不会出现上述的反射攻击。

该实现在多次序列化和序列化之后,不会得到多个实例。而其它实现需要使用 transient 修饰所有字段,并且实现序列化和反序列化的方法。

Examples

  • Logger Classes
  • Configuration Classes
  • Accesing resources in shared mode
  • Factories implemented as Singletons

JDK

  • java.lang.Runtime#getRuntime()
  • java.awt.Desktop#getDesktop()
  • [java.lang.System#getSecurityManager()](

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/443991.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

Eclipse如何卸载插件

Help ---> About Eclipse -->Installation details--->选中你的插件-->Uninstall..

leetcode1502. 判断能否形成等差数列(小学生难度)

给你一个数字数组 arr 。 如果一个数列中,任意相邻两项的差总等于同一个常数,那么这个数列就称为 等差数列 。 如果可以重新排列数组形成等差数列,请返回 true ;否则,返回 false 。 示例 1: 输入&#x…

leetcode1528. 重新排列字符串

给你一个字符串 s 和一个 长度相同 的整数数组 indices 。 请你重新排列字符串 s ,其中第 i 个字符需要移动到 indices[i] 指示的位置。 返回重新排列后的字符串。 示例 1: 输入:s "codeleet", indices [4,5,6,7,0,2,1,3] 输出…

leetcode976. 三角形的最大周长(又是你得不到的简单题)

给定由一些正数(代表长度)组成的数组 A,返回由其中三个长度组成的、面积不为零的三角形的最大周长。 如果不能形成任何面积不为零的三角形,返回 0。 示例 1: 输入:[2,1,2] 输出:5 示例 2&…

《一天聊一个设计模式》备忘录

备忘录(Memento) Intent 在不违反封装的情况下获得对象的内部状态,从而在需要时可以将对象恢复到最初状态。 Class Diagram Originator:原始对象Caretaker:负责保存好备忘录Memento:备忘录,…

《一天聊一个设计模式》 策略

9. 策略(Strategy) Intent 定义一系列算法,封装每个算法,并使它们可以互换。 策略模式可以让算法独立于使用它的客户端。 Class Diagram Strategy 接口定义了一个算法族,它们都实现了 behavior() 方法。Context 是…

如何在eclipse jee中创建Maven project并且转换为Dynamic web project

转自:http://www.javaniu.com/maven-jee-dynamic-web-project.htm 注意:该文档只针对以下eclipse版本,如图 一.在eclipse的官方站点下载eclipse jee版本,地址http://www.eclipse.org/downloads/download.php?file/technology/epp/downloads/release/ind…

《一天聊一个设计模式》 抽象工厂

4. 抽象工厂(Abstract Factory) Intent 提供一个接口,用于创建 相关的对象家族 。 Class Diagram 抽象工厂模式创建的是对象家族,也就是很多对象而不是一个对象,并且这些对象是相关的,也就是说必须一起…

leetcode1047. 删除字符串中的所有相邻重复项(栈的日常应用)

给出由小写字母组成的字符串 S,重复项删除操作会选择两个相邻且相同的字母,并删除它们。 在 S 上反复执行重复项删除操作,直到无法继续删除。 在完成所有重复项删除操作后返回最终的字符串。答案保证唯一。 示例: 输入&#xf…

算法题的输入大总结

赶紧收藏吧,小白必备知识了 本文以求和为例 多组输入,每组输入共一行,包括两个整数A, B Sample Input 1 2 12 24 400 500 Sample Output 3 36 900 import java.util.Scanner; public class Main {public static void main(String[] args) …

精华Java问题总结

当时在网上汇总了不知多少面试和基础题,弄了个精华总结。 1、一个".java"源文件中是否可以包括多个类(不是内部类)?有什么限制? 可以有多个类,但只能有一个public的类,并且public的类…

复习Java的精华总结

小白和老手都应该看看的总结 输入 java.util.Scanner 是 Java5 的新特征,我们可以通过 Scanner 类来获取用户的输入。 下面是创建 Scanner 对象的基本语法: Scanner s new Scanner(System.in); 使用方法如下: //对应类型用对应的方法接…

必须知道的python专属骚技巧25例

本文我总结了25个python专属骚操作,实属提高效率/同事吹牛只利器,确定不收藏吗? 一、原地交换 Python 提供了一个直观的在一行代码中赋值与交换(变量值)的方法 x, y 10, 20 print(x, y)x, y y, x print(x, y)#1 (10…

Oracle10g数据库的完全卸载:

卸载Oracle : 1、停止所有Oracle服务,点Universal Installer卸载2、删除注册表中的所有关于Oracle项(1)在HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE下,删除Oracle目录(2)在HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\Contro…

超硬核!躺进BAT以后我总结了出现最多的15道数组题

作为一个硬核作者,绝不和你扯废话,干货无套路送你 题目一: 给定一个数组arr,求出需要排序的最短子数组长度 要求: 时间o(n),空间o(1) 思路: 有序的数组中,任意一个数字,一定小于左…

《关于我的那些面经》滴滴Java岗(附答案)

手撕单例模式 所谓单例,就是整个程序有且仅有一个实例。该类负责创建自己的对象,同时确保只有一个对象被创建。 在Java,一般常用在工具类的实现或创建对象需要消耗资源。特点:类构造器私有、持有自己类型的属性、对外提供获取实…

《关于我的那些面经》——百度后端(附答案)

作者保证,本系列全是纯干货真实记录,绝对不是某些营销号瞎编乱造的面试。 一、公司的简介 百度是全球最大的中文搜索引擎,是中国最大的以信息和知识为核心的互联网综合服务公司,更是全球领先的人工智能平台型公司。2000年1月1日创…

《兔兔公司的历史》那些年,百度的荣耀和沉沦

这是全站最硬核的兔子700文章后的第一篇软文,觉得喜欢的同学可以三连一波,如果大家喜欢,我会出公司的历史系列、互联网大佬系列、产品经理系列,大家喜欢哪个呢? 百度公司的发展趋势 还记得南宋词人辛弃疾的那首词吗&a…

这篇不讨好任何人的回忆录,记录了我从双非学校到BAT/TMD六offer的原因

注:给我想个新名字好不好呀,采用了直接发百元红包!没别的,想让大家认识兔兔rabbit,说一下自己的经验教训,应该会对很多人有帮助。 一、前言 在今年,我要毕业了,基本结束了大学生活&…

如何把maven项目转成web项目

创建Web工程,使用eclipse ee创建maven web工程 1.右键项目,选择Project Facets,点击Convert to faceted from 2.更改Dynamic Web Module的Version为2.5.(3.0为Java7的,Tomcat6不支持). 如果提示错误,可能需要在Java Compiler设置Compiler compliance level 为1.6 …