本篇文章主要介绍了"深入解析单例模式",主要涉及到方面的内容,对于软件工程感兴趣的同学可以参考一下:
单例模式在程序设计中非常的常见,一般来说,某些类,我们希望在程序运行期间有且只有一个实例,原因可能是该类的创建需要消耗系统过多的资源、花费很多的时间,或者业...
此时CPU将执行时间分给了线程B,线程B执行到21行处 if (lazyInstance == null) 时,由于lazyInstance 之前并没有实例化,所以lazyInstance == null为true,线程B继续往下执行实例的创建过程,线程B创建完实例之后,返回。
此时CPU将时间切片分给线程A,线程A接着开始执行22行实例的创建,实例创建完之后便返回。由此看线程A和线程B分别创建了一个实例(存在2个实例了),这就导致了单例的失效。
那如何将懒汉式单例在多线程下正确的发挥作用呢?当然是在访问单例实例的方法处进行同步了
下面是线程安全的懒汉式单例的实现:
1package singleton;
2 3 4publicclass SafeLazySingleton {
5 6private SafeLazySingleton(){
7 System.out.println("生成SafeLazySingleton实例一次!");
8 }
910privatestatic SafeLazySingleton instance = null;
11//1.对整个访问实例的方法进行同步12publicsynchronizedstatic SafeLazySingleton getInstance(){
13if (instance == null) {
14 instance = new SafeLazySingleton();
15 }
16return instance;
17 }
//2.对必要的代码块进行同步18publicstatic SafeLazySingleton getInstance1(){
19if (instance == null) {
20synchronized (SafeLazySingleton.class){
21if (instance == null) {
22 instance = new SafeLazySingleton();
23 }
24 }
25 }
26return instance;
27 }
28 }
对方法同步:
上面的实现 在12行对访问单例实例的整个方法用了synchronized 关键字进行方法同步,这个缺点很是明显,就是锁的粒度太大,很多线程同时访问的时候导致阻塞很严重。
对代码块同步:
在18行的方法getInstance1中,只是对必要的代码块使用了synchronized关键字,注意由于方法时static静态的,所以监视器对象是SafeLazySingleton.class
同时我们在19行和21行,使用了实例两次非空判断,一次在进入synchronized代码块之前,一次在进入synchronized代码块之后,这样做是有深意的。
肯定有小伙伴这样想:既然19行进行了实例非空判断了,进入synchronized代码块之后就不必再次进行非空判断了,如果这样做的话,会导致什么问题?我们来分析一下:
同样假设我们有两个线程A和B,A获取CPU时间片段,在执行到19行时,由于之前没有实例化,所以instance == null 为true,然后A获得监视器对象SafeLazySingleton.class的锁,A进入synchronized代码块里面;
与此同时线程B执行到19行,此时线程A还没有执行实例化动作,所以此时instance == null 为true,B想进入同步块,但是发现锁在线程A手里,所以B只能在同步块外面等待。此时线程A执行实例化动作,实例化结束之后,返回该实例。
随着线程A退出同步块,A也释放了锁,线程B就获得了该锁,若此时不进行第二次非空判断,会导致线程B也实例化创建一个实例,然后返回自己创建的实例,这就导致了2个线程访问创建了2个实例,导致单例失效。若进行第二次非空判断,发现线程A已经创建了实例,instance == null已经不成立了,则直接返回线程A创建的实例,这样就避免了单例的失效。
有细心的网友会发现即便去掉19行非空判断,多线程下单例模式一样有效:
线程A获取监视器对象的锁,进入了同步代码块,if(instance == null) 成立,然后A创建了一个实例,然后退出同步块,返回。这时在同步块外面等待的线程B,获取了锁进入同步块,执行if(instance == null)发现instance已经有值了不再是空了,然后直接退出同步块,返回。
既然去掉19行,多线程下单例模式一样有效,那为什么还要有进入同步块之前的非空判断(19行)?这应该主要是考虑到多线程下的效率问题: