1.模式定义
保证一个类只有一个实例,并且提供一个全局访问点
2.应用场景
重量级的对象,不需要多个实例,如线程池,数据库连接池。
2.1 源码中的应用
// Spring & JDK
java.lang.Runtime
org.springframework.aop.framework.ProxyFactoryBean
org.springframework.beans.factory.support.DefaultSingletonBeanRegistry
org.springframework.core.ReactiveAdapterRegistry
// Tomcat
org.apache.catalina.webresources.TomcatURLStreamHandlerFactory
// 反序列化指定数据源
java.util.Currency
3.实现方式
3.1 懒汉模式
延迟加载, 只有在真正使用的时候,才开始实例化。
1)线程安全问题
2)double check 加锁优化
3)编译器(JIT),CPU 有可能对指令进行重排序,导致使用到尚未初始化
的实例,可以通过添加volatile 关键字进行修饰,
对于volatile 修饰的字段,可以防止指令重排。
public class LazySingletonTest {
public static void main(String[] args) {
// LazySingleton singleton = LazySingleton.getInstance();
// LazySingleton singleton1 = LazySingleton.getInstance();
// System.out.println(singleton == singleton1);
Thread thread = new Thread(()->{
LazySingleton s1 = LazySingleton.getInstance();
System.out.println(s1);
});
thread.start();
Thread thread2 = new Thread(()->{
LazySingleton s1 = LazySingleton.getInstance();
System.out.println(s1);
});
thread2.start();
}
}
class LazySingleton{
private volatile static LazySingleton singleton = null;
private LazySingleton(){
}
public static LazySingleton getInstance(){
// synchronized 不建议修饰在方法上,因为方法上每次调用都需要加锁,性能低
if (singleton == null) {
synchronized (LazySingleton.class){
if (singleton == null) {
singleton = new LazySingleton();
//字节码
// 1.分配空间
// 2.初始化
// 3.引用赋值
// 初始化和引用赋值可以不分先后进行
}
}
}
return singleton;
}
}
3.2.饿汉模式
类加载的 初始化阶段就完成了 实例的初始化 。本质上就是借助于jvm
类加载机制,保证实例的唯一性(初始化过程只会执行一次)及线程安
全(JVM以 同步 的形式来完成类加载的整个过程)。
类加载过程:
1,加载二进制数据到内存中, 生成对应的Class数据结构,
2,连接: a. 验证, b.准备(给类的静态成员变量赋 默认值 ),c.解析
3, 初始化 : 给类的静态变量赋 初值
只有在真正使用对应的类时,才会触发初始化 如( 当前类是启动类即
main函数所在类,直接进行new 操作,访问静态属性、访问静态方
法,用反射访问类,初始化一个类的子类等.)
class HungerSingleton {
private static HungerSingleton singleton = new HungerSingleton();
private HungerSingleton() {
}
public static HungerSingleton getInstance() {
return singleton;
}
}
3.3 静态内部类
1).本质上是利用类的加载机制来保证线程安全
2).只有在实际使用的时候,才会触发类的初始化,所以也是懒加载的一
种形式。
class InnerClassSingleton {
private InnerClassSingleton() {
}
private static class InnerClassHandle {
private static InnerClassSingleton singleton = new InnerClassSingleton();
}
public static InnerClassSingleton getInstance(){
return InnerClassHandle.singleton;
}
}
3.4 反射攻击实例
静态内部类防止反射破坏