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JAVA单例模式的实践

2024-09-14 12:09:11   217人阅读

单例模式是JAVA设计模式中最常用、最重要的设计模式之一。

最简单的写法是：

public class TestSingleton {

    private static String ourInstance = null;
    //私有化构造器
    private TestSingleton() {
    }
    //提供静态方法给外部访问
    public static String getOurInstance(){
        if(ourInstance == null){
              ourInstance="单例模式赋值成功！！！";
              System.out.print(ourInstance);
        }

        return ourInstance;
    }
}

这种写法的单例模式是线程不安全的，下面用代码来模拟一下多线程并发，代码的执行情况：

public class Test {

    /**
     * 线程池
     */
   final static ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool();

    /**
     * 并发数
     */
   private final static int CONCURRENT_COUNT = 10;
    /**
     *同步工具类？
     */
   final static CountDownLatch locks = new CountDownLatch(CONCURRENT_COUNT);

    public static void main(String[] args) {

        for (int i = 0; i < CONCURRENT_COUNT; i++) {
            threadPool.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    locks.countDown();
                    TestSinleton.getOurInstance();
                }
            } );
        }
    }

}

代码非常简单，用线程池执行CONCURRENT_COUNT 个任务，每个任务执行到

locks.countDown()

时被阻塞，当被阻塞的任务数达到CONCURRENT_COUNT个时，所有任务同时往下执行，这样模拟了多个用户并发的场景。（CountDownLatch 的使用方法）

思考：如果以上写法的单例模式线程安全，那么控制台只会打印一次：单例模式赋值成功！！！

运行3次程序，查看控制台输出：

"C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_101\bin\java" ...
单例模式复制成功！！！单例模式复制成功！！！
Process finished with exit code 0
"C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_101\bin\java" ...
单例模式赋值成功！！！单例模式赋值成功！！！单例模式赋值成功！！！
Process finished with exit code 1
"C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_101\bin\java"...
单例模式赋值成功！！！
Process finished with exit code 1

发现并不是想的这样，很容易就出现了变量被多次赋值的情况。所以，以上的单例模式是线程不安全的。

思考为什么会出现这种情况？

因为多用户并发操作的情况下，if(ourInstance == null) 可能被同时执行，如果ourInstance为空的话，就会出现多个线程判断（ourInstance == null）为true了。

修改代码：

public class TestSinleton {

    private static String ourInstance = null;

    //私有化构造器
    private TestSinleton() {
    }
    //提供静态方法给外部访问
    public static String getOurInstance(){
        if(ourInstance == null){
           synchronized (TestSinleton.class){
                if(ourInstance == null){     
                    ourInstance="单例模式复制成功！！！";
                    System.out.print(ourInstance);
                }
            }
            //ourInstance="单例模式赋值成功！！！";
            //System.out.print(ourInstance);
        }
        return ourInstance;
    }


}

第一次判空，大部分线程被挡掉。继续往下是一个synchronized 方法，只允许单线程执行，所以第二次判空就不会存在多个线程同时执行的情况。

多次运行程序，查看控制台：

"C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_101\bin\java" ...
单例模式复制成功！！！
Process finished with exit code 0

发现只会打印一次了。



 
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