线程安全的单例模式(转)
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面试的时候,常常会被问到这样一个问题:请您写出一个单例模式(Singleton Pattern)吧。好吧,写就写,这还不容易。顺手写一个:
1 public final class EagerSingleton 2 { 3 private static EagerSingleton singObj = new EagerSingleton(); 4 5 private EagerSingleton(){ 6 } 7 8 public static EagerSingleton getSingleInstance(){ 9 return singObj; 10 } 11 }
这种写法就是所谓的饥饿模式,每个对象在没有使用之前就已经初始化了。这就可能带来潜在的性能问题:如果这个对象很大呢?没有使用这个对象之前,就把它加载到了内存中去是一种巨大的浪费。针对这种情况,我们可以对以上的代码进行改进,使用一种新的设计思想——延迟加载(Lazy-load Singleton)。
1 public final class LazySingleton 2 { 3 private static LazySingleton singObj = null; 4 5 private LazySingleton(){ 6 } 7 8 public static LazySingleton getSingleInstance(){ 9 if(null == singObj ) singObj = new LazySingleton(); 10 return singObj; 11 } 12 }
这种写法就是所谓的懒汉模式。它使用了延迟加载来保证对象在没有使用之前,是不会进行初始化的。但是,通常这个时候面试官又会提问新的问题来***难一下。他会问:这种写法线程安全吗?回答必然是:不安全。这是因为在多个线程可能同时运行到第九行,判断singObj为null,于是同时进行了初始化。所以,这时面临的问题是如何使得这个代码线程安全?很简单,在那个方法前面加一个Synchronized就OK了。
1 public final class ThreadSafeSingleton 2 { 3 private static ThreadSafeSingleton singObj = null; 4 5 private ThreadSafeSingleton(){ 6 } 7 8 public static Synchronized ThreadSafeSingleton getSingleInstance(){ 9 if(null == singObj ) singObj = new ThreadSafeSingleton(); 10 return singObj; 11 } 12 }
写到这里,面试官可能仍然会狡猾的看了你一眼,继续***难到:这个写法有没有什么性能问题呢?答案肯定是有的!同步的代价必然会一定程度的使程序的并发度降低。那么有没有什么方法,一方面是线程安全的,又可以有很高的并发度呢?我们观察到,线程不安全的原因其实是在初始化对象的时候,所以,可以想办法把同步的粒度降低,只在初始化对象的时候进行同步。这里有必要提出一种新的设计思想——双重检查锁(Double-Checked Lock)。
1 public final class DoubleCheckedSingleton 2 { 3 private static DoubleCheckedSingletonsingObj = null; 4 5 private DoubleCheckedSingleton(){ 6 } 7 8 public static DoubleCheckedSingleton getSingleInstance(){ 9 if(null == singObj ) { 10 Synchronized(DoubleCheckedSingleton.class){ 11 if(null == singObj) 12 singObj = new DoubleCheckedSingleton(); 13 } 14 } 15 return singObj; 16 } 17 }
这种写法使得只有在加载新的对象进行同步,在加载完了之后,其他线程在第九行就可以判断跳过锁的的代价直接到第15行代码了。做到很好的并发度。
1 public class Singleton 2 { 3 private static class SingletonHolder 4 { 5 public final static Singleton instance = new Singleton(); 6 } 7 8 public static Singleton getInstance() 9 { 10 return SingletonHolder.instance; 11 } 12 }
至此,本文完。提供一些链接For your reference: