單例模式singleton的幾種實現方式

滿足單例模式共兩點：1一個類只能有一個唯一執行個體  2提供全域訪問點

 

Implementation1

public class Singleton{<br /> private static Singleton instance;</p><p> private Singleton(){}<br /> public static Singleton getInstance(){<br />//(a)<br /> if(instance == null)<br />//(b)<br /> instance = new Singleton();<br />return instance;<br /> }<br />}

這是很簡單的一種實現方式，並存線上程安全的問題。比如線程t1運行至(b)時，突然休眠，這時線程t2從(a)開始運行，線程t1還處在(b)休眠，沒有建立執行個體，此時線程t2從(a)到(b)再到return,建立了執行個體Obj1。當線程t1蘇醒，並從(b)開始運行，建立執行個體Obj2。所以，該實現方式在多線程的情況下，有可能建立多個執行個體，違反了Singleton模式一個類只能有一個執行個體的原則。讓我們加以改進，在多線程下花點功夫。
優點：簡單
缺點：線程不安全

 

Implementation2

public class Singleton{<br /> private static Singleton instance;<br /> private Singleton(){}<br /> public static synchronized Singleton getInstance(){<br /> if(instance == null)<br /> instance = new Singleton();<br /> return instance;<br /> }<br />}

相比Implementation1，僅多了一個synchronized關鍵字，當線程t1運行getInstance()方法時，獲得同步鎖，線程t2無法訪問該方法，只有當線程t1從getInstance()返回時釋放同步鎖後，線程t2才能訪問。Implmentation2解決了多線程可能產生多個instance的問題。
優點：安全執行緒
缺點：額外開銷，有幾個線程就要同步幾次

 

Implementation3

public class Singleton{<br /> private static Singleton instance = new Singleton();<br /> private Singleton(){}<br /> public static Singleton getInstance(){<br />return instance;<br /> }<br />}

Implementation1和2都採用lazy instantiation的方式，即只有當滿足一定條件時(instance==null)，才被實
例化。我們可以採用eager instantiation，這種方式有個好處，即是安全執行緒的。當類被載入時，instance
被建立，執行個體建立時間領先於線程訪問，此時無論多少線程訪問getInstance(),也只能返回那個在類載入時就
已經建立好的instance。
優點：簡單、安全執行緒
缺點：有時並不想在類載入時就執行個體化對象

 

Implementation4

public class Singleton{<br /> private volatile static Singleton instance;<br /> private Singleton(){}<br /> public static Singleton getInstance(){<br /> if(instance == null){<br /> synchronized (Singleton.class){<br /> if(instance == null)<br /> instance = new Singleton();<br /> }<br /> }<br /> }<br />}

這種實現方式叫"double-checked locking"，volatile保證了instance在被執行個體化時多線程能正確的處理執行個體
變數，它不僅安全執行緒，而且節省開銷，只有在第一個線程訪問getInstance()方法時才同步，第一個線程釋
放鎖後，按照代碼邏輯，其他線程不會去獲得同步鎖。
優點：安全執行緒，節省開銷，lazy insatantiation
缺點：由於volatile的關係，jdk1.5及以後才能使用這種方式

 

參考資料:《Head First Design Patterns》

 

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