前言
在多线程环境下使用单例模式可能会出现线程安全问题,还有延迟加载问题,这些问题在设计之初需要考虑,保证项目生产上线不影响正常使用
目录
前言
正文
如何满足单例:1.构造方法是private、static方法、if语句判断
解决多线程环境下单例模式问题方法:懒汉式加锁、双重检查锁定、静态内部类或枚举类登方法
①、单线程
出现的问题:
②、多线程
出现的问题:
解决方案:
③、多线程单例——单锁
出现的问题:
④、多线程——双重锁(Double-Check Locking)
正文
如何满足单例:1.构造方法是private、static方法、if语句判断
解决多线程环境下单例模式问题方法:懒汉式加锁、双重检查锁定、静态内部类或枚举类登方法
①、单线程
Single类
//Single类,定义一个GetInstance操作,允许客户访问它的唯一实例。GetInstance是一个静态方法,主要负责创建自己的唯一实例
public class LazySingleton {
private static LazySingleton instance;
private LazySingleton() {
System.out.println("创建一次");
}
public static LazySingleton GetInstance() {
//当多线程来临的时候判断是否为null,此时instance就是临界资源,会实例化多个
if (instance == null) {
instance = new LazySingleton();
}
return instance;
}
}
//客户端代码
public class Main {
public static void main(String[] args) {
LazySingleton s1= LazySingleton.GetInstance();
LazySingleton s2= LazySingleton.GetInstance();
if(s1==s2){
System.out.println("两个对象是相同的实例");
}
}
}
运行结果:
出现的问题:
这样的话就满足了单例的效果,保证只实例化一个类,因为LazySingleton封装它的唯一实例,这样它可以严格地控制客户怎样访问它以及何时访问它。简单地说就是对唯一实例的受控访问。客户端通过那唯一可以访问的GetInstance方法来访问那一个实例。但如果是多个线程同时调用GetInstance方法,同时运行到了GetInstance方法这儿,它们都会去判断有没有被实例化,判断都为True,那样的话就创建了两个实例,就违背了单例模式,不是一个单例。看下多线程下的单例:
②、多线程
单例类
public class LazySingleton {
private static LazySingleton instance;
private LazySingleton() {
System.out.println("创建一次");
}
public static LazySingleton GetInstance() {
//当多线程来临的时候判断是否为null,此时instance就是临界资源,会实例化多个
if (instance == null) {
instance = new LazySingleton();
}
return instance;
}
}
main函数
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Runnable r=()->{
LazySingleton s1= LazySingleton.GetInstance();
LazySingleton s2= LazySingleton.GetInstance();
if(s1==s2){
System.out.println("两个对象是相同的实例");
}
};
//两个线程
Thread t1= new Thread(r);
Thread t2= new Thread(r);
t1.start();
t2.start();
}
}
运行结果:
出现的问题:
我们会发现对象被创建了两次,我们通过调试发现s1和s2两个对象的地址实际上是不一样的:
当线程t1刚执行完if (instance == null)判断之后时间片到了,t2线程执行完if (instance == null)判断之后就进入方法体生成了实例,此时t1线程又获得了时间片,t1会接着上次中断的地方继续执行,t1线程便会进入方法体又生成了一个新的实例,此时t1和t2线程各生成了一个实例
解决方案:
如何解决这样一个问题呢?
添加锁,当线程位于临界区的时候就上锁,其他线程来临的时候只能在外排队等待。
③、多线程单例——单锁
单例类
package com.example;
public class LazySingleton {
private static LazySingleton instance;
private LazySingleton() {
System.out.println("创建一次");
}
public static LazySingleton GetInstance() {
//当多线程来临的时候判断是否为null,此时instance就是临界资源,会实例化多个
//方法:加锁-把判断的这部分逻辑上锁
synchronized ("") {
if (instance == null) {
instance = new LazySingleton();
}
}
return instance;
}
}
main函数
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Runnable r=()->{
LazySingleton s1= LazySingleton.GetInstance();
LazySingleton s2= LazySingleton.GetInstance();
if(s1==s2){
System.out.println("两个对象是相同的实例");
}
};
//两个线程
Thread t1= new Thread(r);
Thread t2= new Thread(r);
t1.start();
t2.start();
}
}
运行结果:
出现的问题:
发现对象创建了一次。在同一时刻加了锁的那部分程序只有一个线程可以进入,我们可以让最先进入的那个线程先上一把锁,创建实例。后面在进入的线程就不会再去创建对象实例了,因为第一名来的线程已经创建了,你这个判断的结果是False,自然无法创建了。这样的话就保证了多个线程同时访问的话不会有多个实例化。解决了上面单实例带来的问题。但每次进入的线程都需要先加锁在判断,我都还不知道有没有创建过这个实例呢你就让我加锁,第一名已经实例化过了,我进去再加锁,在判断一次,如果有上百个线程同时访问呢,这样的工作重复上百次,不是很影响我这个程序的性能吗?我们就可以用到双重锁定来解决这个问题
④、多线程——双重锁(Double-Check Locking)
package com.example;
public class DoubleLockSingleton {
private static DoubleLockSingleton instance;
private DoubleLockSingleton() {
System.out.println("实例化了一次");
}
public static DoubleLockSingleton GetInstance() {
//第一层判断:先判断实例是否存在,不存在再加锁处理
if (instance == null) {
synchronized ("") {
//第二层判断
if (instance == null) {
instance = new DoubleLockSingleton();
}
}
}
return instance;
}
}
通过这样两重的判断,进入的线程不用每次都加锁,只是在实例未被创建的时候在加锁处理。同时也保证多线程的安全。
文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-621342.html
选择哪种多线程环境下的单例模式解决方案应根据具体需求来决定。如果对线程安全和延迟加载有较高要求,可以选择懒汉式加锁、双重检查锁定或静态内部类的方式;如果对性能要求较高且不需要延迟加载,可以选择饿汉式的方式;如果希望代码简洁易读,可以选择枚举类的方式文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-621342.html
到了这里,关于解决多线程环境下单例模式同时访问生成多个实例的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!