單例模式

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目錄

• 餓漢式單例
• 懶漢式單例
• DCL+ volatile
• 靜態內部類實現單例模式

餓漢式單例

public class Singleton {    private static Singleton instance = new Singleton();    public static Singleton getInstance() {        return instance;    }}

餓漢式單例，在類第一次載入的時候，單例就完成了初始化，是安全執行緒的。

懶漢式單例

public class Singleton {    private static Singleton instance = null;    public static Singleton getInstance(){        if(instance == null){            instance = new Singleton();        }        return instance;    }}

懶漢式單例，運用了消極式載入，在需要的時候進行初始化。

但多線程下有兩個問題：

1. 可能會得到不同的執行個體，違背了單例的初衷。
2. 可能得到一個尚未初始化完全的對象。

怎樣修改懶漢式單例才能保證執行緒安全性呢？

DCL+ volatile

DCL 即雙重檢查鎖定機制

// 嘗試一：鎖可以保證執行緒安全性，但並發的情況下阻塞會導致效率低public class Singleton {    private static Singleton instance = null;    synchronized public static Singleton getInstance(){        if(instance == null){            instance = new Singleton();        }        return instance;    }}// 嘗試二：縮小同步塊的範圍，有助於提高效率，但效果微乎其微public class Singleton {    private static Singleton instance = null;    public static Singleton getInstance() {        synchronized (Singleton.class) {            if (instance == null) {                instance = new Singleton();            }        }        return instance;    }}// 嘗試三：繼續縮小同步塊的範圍，效率明顯提升，但得到的可能不是單例public class Singleton {    private static Singleton instance = null;    public static Singleton getInstance() {        if (instance == null) {            synchronized (Singleton.class) {                instance = new Singleton();            }        }        return instance;    }}// 嘗試四：DCL，第一次空值檢測對提升效能起到了很大的作用，但可能得到一個尚未初始化完全的對象public class Singleton {    private static Singleton instance = null;    public static Singleton getInstance() {        if (instance == null) {            synchronized (Singleton.class) {                if (instance == null) {                    instance = new Singleton();                }            }        }        return instance;    }}// 嘗試五：在 DCL 基礎上，為變數 instance 加上 voltile 關鍵字public class Singleton {    private volatile static Singleton instance = null;    public static Singleton getInstance() {        if (instance == null) {            synchronized (Singleton.class) {                if (instance == null) {                    instance = new Singleton();                }            }        }        return instance;    }}

voltile 禁止了指令級並行的《重排序》，保證了初始化安全性。

懶漢式單例，使用 DCL + volatile，才具有執行緒安全性。

靜態內部類實現單例模式

public class Singleton {    private static class Holder{        private static Singleton instance = new Singleton();    }    public static Singleton getInstance() {        return Holder.instance;    }}

調用 getInstance 方法導致 Holder 類被載入，載入過程中初始化了單例。

而類的載入是加鎖的，載入完成後才能載入另一個類，因此能夠保證單例模式的安全性。

同時具有延時載入的特性。

單例模式