电脑
IntelliJ IDEA
第一步：java单利介绍，单利有五种分别是 懒汉式、双重校验锁式、饿汉式、静态内部类、枚举单例。
第一种：懒汉式线程不安全是否 Lazy 初始化：是是否多线程安全：否实现难度：易描述：这种方式是最基本的实现方式，这种实现最大的问题就是不支持多线程。因为没有加锁 synchronized，所以严格意义上它并不算单例模式。这种方式 lazy loading 很明显，不要求线程安全，在多线程不能正常工作。public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton (){} public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } }
第二种：懒汉式线程安全是否 Lazy 初始化：是是否多线程安全：是实现难度：易描述：这种方式具备很好的 lazy loading，能够在多线程中很好的工作，但是，效率很低，99% 情况下不需要同步。优点：第一次调用才初始化，避免内存浪费。缺点：必须加锁 synchronized 才能保证单例，但加锁会影响效率。getInstance() 的性能对应用程序不是很关键（该方法使用不太频繁）。编程代码如下：public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton (){} public static synchronized Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } }
第三种：饿汉式是否 Lazy 初始化：否是否多线程安全：是实现难度：易描述：这种方式比较常用，但容易产生垃圾对象。优点：没有加锁，执行效率会提高。缺点：类加载时就初始化，浪费内存。它基于 classloader 机制避免了多线程的同步问题，不过，instance 在类装载时就实例化，虽然导致类装载的原因有很多种，在单例模式中大多数都是调用 getInstance 方法， 但是也不能确定有其他的方式（或者其他的静态方法）导致类装载，这时候初始化 instance 显然没有达到 lazy loading 的效果。代码如下：public class Singleton { private static Singleton instance = new Singleton(); private Singleton (){} public static Singleton getInstance() { return instance; } }
第四种：双检锁/双重校验锁（DCL，即 double-checked locking）也可以将其归类到懒汉式一类。JDK 版本：JDK1.5 起是否 Lazy 初始化：是是否多线程安全：是实现难度：较复杂描述：这种方式采用双锁机制，安全且在多线程情况下能保持高性能。getInstance() 的性能对应用程序很关键。代码如下：public class Singleton{ //注意此处加上了volatile关键字 private volatile static Singleton singleton = null; private Singleton(){ System.out.println('构造函数被调用'); } public static Singleton getInstance(){ if(singleton == null){ synchronized(Singleton.class){ if(singleton == null){ singleton = new Singleton(); //return singleton; //有人提议在此处进行一次返回 } //return singleton; //也有人提议在此处进行一次返回 } } return singleton; }}
第五种：登记式/静态内部类是否 Lazy 初始化：是是否多线程安全：是实现难度：一般描述：这种方式能达到双检锁方式一样的功效，但实现更简单。对静态域使用延迟初始化，应使用这种方式而不是双检锁方式。这种方式只适用于静态域的情况，双检锁方式可在实例域需要延迟初始化时使用。这种方式同样利用了 classloader 机制来保证初始化 instance 时只有一个线程，它跟第 3 种方式不同的是：第 3 种方式只要 Singleton 类被装载了，那么 instance 就会被实例化（没有达到 lazy loading 效果），而这种方式是 Singleton 类被装载了，instance 不一定被初始化。因为 SingletonHolder 类没有被主动使用，只有通过显式调用 getInstance 方法时，才会显式装载 SingletonHolder 类，从而实例化 instance。想象一下，如果实例化 instance 很消耗资源，所以想让它延迟加载，另外一方面，又不希望在 Singleton 类加载时就实例化，因为不能确保 Singleton 类还可能在其他的地方被主动使用从而被加载，那么这个时候实例化 instance 显然是不合适的。这个时候，这种方式相比第 3 种方式就显得很合理。代码如下：public class Singleton { private static class SingletonHolder { private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); } private Singleton (){} public static final Singleton getInstance() { return SingletonHolder.INSTANCE; } }
第六种：枚举JDK 版本：JDK1.5 起是否 Lazy 初始化：否是否多线程安全：是实现难度：易描述：这种实现方式还没有被广泛采用，但这是实现单例模式的最佳方法。它更简洁，自动支持序列化机制，绝对防止多次实例化。这种方式是 Effective Java 作者 Josh Bloch 提倡的方式，它不仅能避免多线程同步问题，而且还自动支持序列化机制，防止反序列化重新创建新的对象，绝对防止多次实例化。不过，由于 JDK1.5 之后才加入 enum 特性，用这种方式写不免让人感觉生疏，在实际工作中，也很少用。不能通过 reflection attack 来调用私有构造方法。代码如下：public enum EnumSingleton { INSTANCE{ @Override protected void work() { System.out.println('你好，是我!'); } }; //单例需要进行操作（也可以不写成抽象方法） protected abstract void work();}
第七步：并发测试打开idea创建类：Counter1a.java，需要根据自己需求改装。具体代码和操作如下：package com.example.demo;import java.awt.*;import java.awt.event.*;import java.applet.*;public class Counter1a extends Applet implements Runnable{ private int count = 0; private Button onOff = new Button('Toggle'); private Button start = new Button('Start'); private TextField t = new TextField(10); private boolean runFlag = true; private long i = 0; Thread athread;//define a thread public void init() { start.addActionListener(new StartL()); add(start); onOff.addActionListener(new OnOffL()); add(onOff); } public void run() { System.out.println('已经调用run()方法'); while(true) { try { athread.sleep(3000); }catch(InterruptedException e) { } if(runFlag) { count++; System.out.println('count = ' + count); } } } class StartL implements ActionListener { public void actionPerformed(ActionEvent e) { Counter1a aCounter1a = new Counter1a(); athread = new Thread(aCounter1a);//process create athread.start(); System.out.println('已经按下start按钮'); } } class OnOffL implements ActionListener { public void actionPerformed(ActionEvent e) { System.out.println('已经按下onOff按钮'); } } public static void main(String[] args) { Counter1a applet = new Counter1a(); Frame aFrame = new Frame('Counter1a'); aFrame.addWindowListener(new WindowAdapter(){ public void windowClosing(WindowEvent e) { System.exit(0); } }); aFrame.add(applet,BorderLayout.CENTER); aFrame.setSize(300,200); applet.init(); applet.start(); aFrame.setVisible(true); }}
测试：使用简单代码package com.example.demo;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;public class Test { public static void main(String[] args) { int count = 1000; ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(count); for (int i = 0; i < count; i++) executorService.execute(new Test().new Task()); executorService.shutdown(); while (!executorService.isTerminated()) { try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } public class Task implements Runnable { @Override public void run() { try { // 测试内容,将同时执行1000个请求 System.out.println('121'); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }}
单例类只能有一个实例。
单例类必须自己创建自己的唯一实例。
单例类必须给所有其他对象提供这一实例。