单例模式的Java代码实现

悠悠 2023-03-04 08:29 23阅读 0赞

### 一 饿汉式 ###

*  类加载到内存后，只能在内存中有一个实例，JVM保证线程安全
 *  缺点：不管是否用到，类加载时就会实例化

public class Singleton { 
        private static final Singleton INSTANCE=new Singleton();
    
        //私有构造方法
        private Singleton(){ 
        }
        public static Singleton getInstance(){ 
            return INSTANCE;
        }
    }

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### 二 懒汉式（线程不安全版） ###

*  调用getInstance()方法的时候才会创建实例，线程不安全

public class Singleton2 { 
    
        private static Singleton2 INSTANCE;
    
        private Singleton2(){ 
    
        }
    
        public static Singleton2 getInstance(){ 
            if(INSTANCE == null){ 
                try { 
                    //多线程状态下，可能有多个线程同时走到这里，会导致创建多个实例
                    Thread.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) { 
                    e.printStackTrace();
                }
                INSTANCE = new Singleton2();
            }
            return INSTANCE;
        }
        
        public static void main(String[] args) { 
            //创建100个线程，看每个线程获取到的实例是否相同，不通实例hashcode不一样
            for(int i=0;i<100;i++){ 
                new Thread(()-> System.out.println(Singleton2.getInstance().hashCode())).start();
            }
        }
    }

![format_png][]

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### 三 懒汉式（线程安全版） ###

*  对getInstance()方法加锁（静态方法加锁实际锁的是Singleton2.class类对象）
 *  线程安全但是会导致效率变低

public static synchronized Singleton2 getInstance(){ 
            //内容同二
        }

打印结果可以看到hashcode是同一个，说明线程安全

![format_png 1][]

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### 四 懒汉式（减小锁粒度版） ###

*  通过减小锁代码块，来提高性能。但是仍然会导致线程不安全问题

public class Singleton3 { 
        private static Singleton3 INSTANCE;
    
        private Singleton3() { 
        }
    
        public static Singleton3 getInstance() { 
            if (INSTANCE == null) { 
                //当多个线程同时走到这里，还是会导致创建多个实例
                synchronized (Singleton3.class) { 
                    try { 
                        Thread.sleep(1);
                    } catch (InterruptedException e) { 
                        e.printStackTrace();
                    }
                    INSTANCE = new Singleton3();
                }
            }
            return INSTANCE;
        }
    
        public static void main(String[] args) { 
            for(int i=0; i<100; i++) { 
                new Thread(()-> System.out.println(Singleton3.getInstance().hashCode())).start();
            }
        }
    }

![format_png 2][]

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### 五 懒汉式（双重检查线程安全版） ###

*  线程安全又减小了同步代码块

public class Singleton4 { 
        private static volatile Singleton4 INSTANCE;
    
        private Singleton4(){ }
    
        public static Singleton4 getInstance(){ 
            if(INSTANCE == null){ 
                //即使多个线程同时走到了这里，只有一个线程先执行以下同步代码块
                synchronized (Singleton4.class){ 
                    //当第二个线程走到这里，实例已经初始化将不会再次执行以下if代码块
                    if(INSTANCE == null){ 
                        try { 
                            Thread.sleep(1);
                        } catch (InterruptedException e) { 
                            e.printStackTrace();
                        }
                        INSTANCE=new Singleton4();
                    }
                }
            }
            return INSTANCE;
        }
    
        public static void main(String[] args) { 
            for(int i=0;i<100;i++){ 
                new Thread(()-> System.out.println(Singleton4.getInstance().hashCode())).start();
            }
        }
    }

![format_png 3][]

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### 六 枚举版（线程安全） ###

public enum  Singleton5 { 
        INSTANCE;
    
        public static void main(String[] args) { 
            for(int i=0;i<100;i++){ 
                new Thread(()-> System.out.println(Singleton5.INSTANCE.hashCode())).start();
            }
        }
    }

![format_png 4][]

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