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标题: 单例设计模式的问题 [打印本页]

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作者: 李伟    时间: 2012-6-15 15:05
标题: 单例设计模式的问题
单例设计模式：解决一个类在内存中只存在一个对象，保证对象在内存中的唯一性

1.为了避免其他程序过多建立该对象，先禁止其他程序建立该对象

2.为了让其他程序可以访问到该类对象，只好在本类中，自定义一个对象

3.为了方便其他程序对自定义对象的访问，可以对外提供一些访问方式



在实际应用中，对于事物该怎么描述就怎么描述，当需要保证该事物的对象在内存中的唯一性，只要加上以上三步就可以了。



一、单例设计模式之一：饿汉式（类一进内存就建立对象）

class Singe

{

        private Single(){}//禁止其他程序建立对象

        private static Single s=new Single();//自定义一个对象

        public static Single getInstance()//对外提供访问方式获取自定义对象

        {

                return s;

        }

        //其他属性和功能照常

}



二、单例设计模式之二：懒汉式（类刚进内存时对象还没有建立，只有获取对象的方法被调用时才建立对象）

class Singe

{

        private Single(){}//禁止其他程序建立对象

        private static Single s=null;//定义一个空对象

        public static Single getInstance()//对外提供访问方式获取自定义对象

        {

               if(s==null)

                       s=new Single();//当该方法被调用时，建立对象

                return s;

        }

        //其他属性和功能照常

}

但是这种方式很不安全，当有两个或两个以上的程序访问该方法时，CPU执行的过程中会不断的在各个程序间切换执行，容易在某段时间内造成多个程序卡在if(s==null)和s=new Single();之间，导致最后在堆内存中创建了多个对象，保证不了对象在内存中的唯一性，就有了安全隐患。

为了解决懒汉式的这个安全隐患，有两种方式：

1.给获取对象的方法上锁
      public static synchronized Single getInstance()//加上sychronized关键字，给方法上锁
      {
               if(s==null)
                       s=new Single();//当该方法被调用时，建立对象
                return s;
          }
当一个程序正在执行该方法的时候，其他程序进不来，执行完毕其他程序才进得来，从而保证了对象在内存中的唯一性，但是这种解决方式效率很低。

2.在判断语句内读锁
        public static Single getInstance()
        {
               if(s==null)
               {
                      synchronized(Single.class)//进行读锁
                      {
                              if(s==null)
                              s=new Single();//当该方法被调用时，建立对象
                      }
               }
                              return s;
        }

这种方式也保证了对象在内存中的唯一性。

但是不太理解这种解决方式和第一种解决方式有什么区别吗，能解决第一种解决方式效率低的问题吗？

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作者: 郑冬    时间: 2012-6-15 15:15
第二种方法并不是每次进入getInstance方法都需要同步，而是先不同步，进入方法过后，先检查实例是否存在，如果不存在才进入下面的同步块，这是第一重检查。进入同步块过后，再次检查实例是否存在，如果不存在，就在同步的情况下创建一个实例，这是第二重检查。这样一来，就只需要同步一次了，从而减少了多次在同步情况下进行判断所浪费的时间。
第二种方法的实现会使用一个关键字volatile，它的意思是：被volatile修饰的变量的值，将不会被本地线程缓存，所有对该变量的读写都是直接操作共享内存,从而确保多个线程能正确的处理该变量。
这种实现方式可以实现既线程安全地创建实例，而又不会对性能造成太大的影响。它只是在第一次创建实例的时候同步，以后就不需要同步了，从而加快了运行速度。

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作者: 李盼    时间: 2012-6-15 15:24
饿汉式：因为s被定义为静态的，所以类一加载，就会new出对象，无论有没有使用，这个对象一直存在，比较占用内存空间。
懒汉式：当只用要调用这个类的对象时，才去判断s是不是等于null，如果等于，就创建一个对象，如果不等于，就不创建，表面上看是只能创建一个对象，但是我们了解CPU的运行机制后会明白，在某种情况下，会出现第一个调用者刚好判断完if(s==null)这个语句，CPU切换到下一个调用者，这时候两个调用者的判断都通过了，就会new出两个对象，显然就违背了我们单例的初衷。
于是就有后面两种加锁的写法，也就是一个调用者在判断语句到new对象语句完成之前，其他调用者想调用都需要先等待，这样就避免了懒汉式的缺点，又能在不调用的时候不new对象，节约内存!

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