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单列模式1.0

news 2025/8/5 16:36:37

单列模式

单例模式能保证某个类在程序中只存在唯⼀⼀份实例, ⽽不会创建出多个实例

1.饿汉模式
只要程序一启动就会立即创建出一个对象

class Signleton{private static Signleton instance=new Signleton();//防止在以后的代码中再创建对象，我们将构造方法private,private Signleton(){}public static Signleton getInstance(){return instance;}
}

注意虽然构造方法是private，但是我们仍然可以在类外面用反射拿到私有构造方法，创建实例

如果在代码中存在多个单例类，饿汉模式在程序启动的时候就会发生扎堆创建，延缓了程序启动时间。

2.懒汉模式
只有在调用的时候才会创建对象

class SingletonLazy {private static volatile SingletonLazy instance=null;private SingletonLazy(){}public static void getInstance(){if(instance==null){synchronized (SingletonLazy.class){if(instance==null){instance=new SingletonLazy();}}}}}

懒汉模式进阶

class Singleton {
//在这里我们加入volatile，第一点为了内存可见性问题，第二点为了指令重排序问题private static volatile Singleton instance = null;private Singleton() {}public static Singleton getInstance() {if (instance == null) {synchronized (Singleton.class) {if (instance == null) {instance = new Singleton();}}}return instance;}
}

在这里插入图片描述
假设有两个线程，t1，t2.线程之间是强占是执行的，t1，t2都通过第一层判断（instance==null），假设t1拿到锁，在t1执行完返回一个instance，这是instance不再是null，所以在t1线程释放锁后，t2线程将不再进入第二层的判断，故这个对象只创建了一次。这种双重if就避免了重复创建对象

指令重排序问题

在这里插入图片描述
此程序代码大体可以三个步骤：
1.申请内存空间
2.调用构造方法
3.把此时内存空间的地址，幅值给instance引用

如上图在t1和t2线程中，如果在t1线程执行了第一步和第二步，没有把第三步执行完就去执行线程t2，此时instance这个引用已经不为空了，也就是说返回创建的对象根本就没有创建好。

阻塞队列

在 Java 标准库中内置了阻塞队列. 如果我们需要在⼀些程序中使⽤阻塞队列, 直接使⽤标准库中的即

阻塞队列相比较于普通队列和优先级队列来说，线程是安全的，而其他两个线程是不安全的

BlockingQueue 是⼀个接⼝. 真正实现的类LinkedBlockingQueue.
put ⽅法⽤于阻塞式的⼊队列, take ⽤于阻塞式的出队列.
BlockingQueue 也有 offer, poll, peek 等⽅法, 但是这些⽅法不带有阻塞特性.可.

BlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<>();
// ⼊队列
queue.put("abc");
// 出队列. 如果没有 put 直接 take, 就会阻塞. 
String elem = queue.take();

这种就阻塞了

public class demo2 {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {BlockingQueue<String> queue=new ArrayBlockingQueue<>(1000);queue.put("aaa");String elem= queue.take();System.out.println("elem="+elem);queue.take();}
}

用阻塞队列实现消费者模型

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {BlockingQueue<Integer> blockingQueue=new LinkedBlockingQueue<>();Thread custom=new Thread(()->{while (true){try {int value= blockingQueue.take();System.out.println("消费者："+value);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}}},"消费者");custom.start();Thread producer=new Thread(()->{Random random=new Random();while (true){try {int num=random.nextInt(1000);blockingQueue.put(num);System.out.println("生产者："+num);Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}}},"生产者");producer.start();custom.join();producer.join();}
}