单列模式1.0

news2024/10/6 12:20:32

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();
    }
}