• 单例模式


    单例模式

    创建型

    单例(Singleton)

    Intent

    确保一个类只有一个实例,并提供该实例的全局访问点。

    Class Diagram

    使用一个私有构造函数、一个私有静态变量以及一个公有静态函数来实现。

    私有构造函数保证了不能通过构造函数来创建对象实例,只能通过公有静态函数返回唯一的私有静态变量。

    Implementation

    Ⅰ 懒汉式-线程不安全

    以下实现中,私有静态变量 uniqueInstance 被延迟实例化,这样做的好处是,如果没有用到该类,那么就不会实例化 uniqueInstance,从而节约资源。

    这个实现在多线程环境下是不安全的,如果多个线程能够同时进入 if (uniqueInstance == null) ,并且此时 uniqueInstance 为 null,那么会有多个线程执行 uniqueInstance = new Singleton(); 语句,这将导致实例化多次 uniqueInstance。

    Ⅱ 饿汉式-线程安全

    线程不安全问题主要是由于 uniqueInstance 被实例化多次,采取直接实例化 uniqueInstance 的方式就不会产生线程不安全问题。

    但是直接实例化的方式也丢失了延迟实例化带来的节约资源的好处。

    Ⅲ 懒汉式-线程安全

    只需要对 getUniqueInstance() 方法加锁,那么在一个时间点只能有一个线程能够进入该方法,从而避免了实例化多次 uniqueInstance。

    但是当一个线程进入该方法之后,其它试图进入该方法的线程都必须等待,即使 uniqueInstance 已经被实例化了。这会让线程阻塞时间过长,因此该方法有性能问题,不推荐使用。

    Ⅳ 双重校验锁-线程安全

    uniqueInstance 只需要被实例化一次,之后就可以直接使用了。加锁操作只需要对实例化那部分的代码进行,只有当 uniqueInstance 没有被实例化时,才需要进行加锁。

    双重校验锁先判断 uniqueInstance 是否已经被实例化,如果没有被实例化,那么才对实例化语句进行加锁。

    考虑下面的实现,也就是只使用了一个 if 语句。在 uniqueInstance == null 的情况下,如果两个线程都执行了 if 语句,那么两个线程都会进入 if 语句块内。虽然在 if 语句块内有加锁操作,但是两个线程都会执行 uniqueInstance = new Singleton(); 这条语句,只是先后的问题,那么就会进行两次实例化。因此必须使用双重校验锁,也就是需要使用两个 if 语句:第一个 if 语句用来避免 uniqueInstance 已经被实例化之后的加锁操作,而第二个 if 语句进行了加锁,所以只能有一个线程进入,就不会出现 uniqueInstance == null 时两个线程同时进行实例化操作。

    uniqueInstance 采用 volatile 关键字修饰也是很有必要的, uniqueInstance = new Singleton(); 这段代码其实是分为三步执行:

    1. 为 uniqueInstance 分配内存空间
    2. 初始化 uniqueInstance
    3. 将 uniqueInstance 指向分配的内存地址

    但是由于 JVM 具有指令重排的特性,执行顺序有可能变成 1>3>2。指令重排在单线程环境下不会出现问题,但是在多线程环境下会导致一个线程获得还没有初始化的实例。例如,线程 T1 执行了 1 和 3,此时 T2 调用 getUniqueInstance() 后发现 uniqueInstance 不为空,因此返回 uniqueInstance,但此时 uniqueInstance 还未被初始化。

    使用 volatile 可以禁止 JVM 的指令重排,保证在多线程环境下也能正常运行。

  • 相关阅读:
    WCF 第八章 安全 确定替代身份(中)使用AzMan认证
    WCF 第八章 安全 总结
    WCF 第八章 安全 因特网上的安全服务(下) 其他认证模式
    WCF Membership Provider
    WCF 第八章 安全 确定替代身份(下)模仿用户
    WCF 第八章 安全 因特网上的安全服务(上)
    WCF 第九章 诊断
    HTTPS的七个误解(转载)
    WCF 第八章 安全 日志和审计
    基于比较的排序算法集
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/kexinxin/p/11608037.html
Copyright © 2020-2023  润新知