Java设计模式の单利模式

  单利模式:确保一个类最多只有一个实例,并提供一个全局访问点

  经典单利模式创建对象代码  

public class Singleton {
    private static Singleton uniqueInstance = null;
    private Singleton(){

    }
    public static Singleton getInstance(){
        if (uniqueInstance==null) {
            uniqueInstance=new Singleton();
        }
        return uniqueInstance;
    }
}

  问题:多线程

public class Q {
    //多线程
    private static Q uniqueInstance = null;
    private Q(){

    }
    public static Q getInstance(){
        if (uniqueInstance==null) {//当线程1执行此语句后,判断通过,
            /*正准备执行uniqueInstance=new Q()时,线程2抢占到了cpu资源,
             *切换到线程2开始执行,线程2会发现uniqueInstance还是null,所以会创建对象,创建完后,
             *而当切换到线程1时,发现线程1已经进入if判断,所以也会创建一个新uniqueInstance,
             *此时线程1创建的uniqueInstance和线程2创建的uniqueInstanc是不一样的
             **/
            uniqueInstance=new Q();
        }
        return uniqueInstance;
    }
}

  解决办法

  1、创建对象的方法加同步锁

/**
 * 优化方式1
 * 方法添加同步锁
 * 优点:使用方便
 * 缺点:当线程很多的情况下,非常耗费资源
 * @author yxm
 *
 */
public class Optimization_Singleton_1 {
    private static Optimization_Singleton_1 uniqueInstance = null;
    private Optimization_Singleton_1(){

    }
    public synchronized static Optimization_Singleton_1 getInstance(){
        if (uniqueInstance==null) {
            uniqueInstance=new Optimization_Singleton_1();
        }
        return uniqueInstance;
    }
}

  2、饿汉式创建对象

/**
 * 优化方式2
 * 急切创建对象
 * 优点:不会因为加锁而耗费资源
 * 缺点:当不使用此类时,照样会耗费内存
 * @author yxm
 *
 */
public class Optimization_Singleton_2 {
    private static Optimization_Singleton_2 uniqueInstance = new Optimization_Singleton_2();
    private Optimization_Singleton_2(){

    }
    public static Optimization_Singleton_2 getInstance(){
        if (uniqueInstance==null) {
            uniqueInstance=new Optimization_Singleton_2();
        }
        return uniqueInstance;
    }
}

  3、双重检查加锁 (较完美)

/**
 * 优化方式3
 * 双重检查加锁
 * 较完美
 * @author yxm
 *
 */
public class Optimization_Singleton_3 {
    private volatile static Optimization_Singleton_3 uniqueInstance = null;//volatile给编译器使用,保证线程安全
    private Optimization_Singleton_3(){

    }
    public synchronized static Optimization_Singleton_3 getInstance(){
        if (uniqueInstance==null) {       //只有等线程1把对象创建好了,其他线程才会进入以下代码块
            synchronized(Optimization_Singleton_3.class){
                if (uniqueInstance==null) {
                    uniqueInstance=new Optimization_Singleton_3();
                }
            }
        }
        return uniqueInstance;
    }
}

  案例:一个巧克力工厂,生产各式各样的巧克力,生产过程有(准备原料、填充、加热、排出)四道工序,但是现在工厂里只有一条生产线,意味着一次只能生产一种巧克力,请问如何把控?

  分析:转换为计算机思维,此场景是典型的一个类只能有一个对象,符合单利模式特征

  普通巧克力工厂

public class ChocolateFactory {
    private boolean empty;
    private boolean boiled;

    public ChocolateFactory(){
        empty=true;
        boiled=false;
    }
    //填充
    public void fill(){
        if (empty) {
            empty=false;
            boiled=false;
        }
    }
    //加热
    public void boil(){
        if (!boiled) {
            boiled=true;
        }
    }
    //排出
    public void drain(){
        if (!empty&&boiled) {
            empty=true;
        }
    }
}

  使用单利模式后的巧克力工厂

public class ChocolateFactoryInSingleton {
    private boolean empty;
    private boolean boiled;
    public static ChocolateFactoryInSingleton uniqueInstance=null;
    private ChocolateFactoryInSingleton(){
        empty=true;
        boiled=false;
    }
    public static ChocolateFactoryInSingleton getInstance(){     //此处确保不同的巧克力不会进入同一条生产线
        if (uniqueInstance==null) {
            uniqueInstance=new ChocolateFactoryInSingleton();
        }
        return uniqueInstance;
    }
    //填充
    public void fill(){
        if (empty) {
            empty=false;
            boiled=false;
        }
    }
    //加热
    public void boil(){
        if (!boiled) {
            boiled=true;
        }
    }
    //排出
    public void drain(){
        if (!empty&&boiled) {
            empty=true;
        }
    }
}
时间: 2024-10-31 19:50:51

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