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，并提供一个全局访问点。
饿汉模式
类加载的同时，创建实例。
class Singleton { private static final Singleton instance = new Singleton(); //将构造方法设为私有，以防止外部通过new关键字创建新的实例。 private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { return instance; } }
- 上述代码定义了一个名为Singleton的类。
- 在类中定义了一个私有的静态常量instance,它是Singleton类的一个唯一实例。
- 提供了一个公共的静态方法getInstance(),用于获取Singleton类的唯一实例。
懒汉模式
类加载的时候不创建实例，第一次使用的时候才进行创建。
单线程版
class Singleton { private static Singleton instance = null; private Singleton() { } public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } }
多线程版
上述单线程代码在多线程中就会出现错误，多个线程同时调用getInstance()方法时，就可能导致创建出多个实例是不安全的。这里我们只需要在getInstance()方法中添加synchronized关键字就可解决。
class Singleton { private static Singleton instance = null; private Singleton() { } public synchronized static Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } }
双重检查锁定
class Singleton { //volatile关键字保证了instance变量在多线程环境下的可见性。 private static volatile Singleton instance = null; private Singleton() {} public synchronized static Singleton getInstance() { if (instance == null) { synchronized (Singleton.class){ if (instance == null ){ instance = new Singleton(); } } } return instance; } }
双重检查可以这样进行理解：
第一次if先判断实例有没有被创建，如果没被创建就进入第一个if内，使一个线程成功获取锁（其余线程进行阻塞等待），线程获取锁后再次进行判断，判断实例是否创建，没有创建就进行创建。当这个实例创建完了之后，其他竞争到锁的线程就被里层 if 挡住了，也就不会继续创建其他实例。
阻塞队列
阻塞队列能是一种线程安全的数据结构, 并且具有以下特性:
- 当队列满的时候, 继续入队列就会阻塞, 直到有其他线程从队列中取走元素.
- 当队列空的时候, 继续出队列也会阻塞, 直到有其他线程往队列中插入元素.
阻塞队列的一种典型应用场景就是生产者消费者模型。
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可。
- BlockingQueue 是一个接口，真正实现的类是 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, 但这些方法不带有阻塞特性
下面我们来实现一个阻塞队列：
- 通过循环队列的方式
- 使用 synchronized 进行加锁控制
public class BlockingQueue { private int[] arr = new int[1000]; private volatile int size = 0; private int tail = 0; private int head = 0; public void put(int value) throws InterruptedException { synchronized (this) { while (size == arr.length) { wait(); } arr[tail] = value; tail = (tail + 1) % arr.length; size++; notifyAll(); } } public int take() throws InterruptedException { int ret = 0; synchronized (this) { while (size == 0) { wait(); } ret = arr[head]; head = (head + 1) % arr.length; size--; notifyAll(); } return ret; } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { BlockingQueue bq = new BlockingQueue(); Thread t1 = new Thread(() -> { try { for (int i = 0; i < 10; i++) { bq.put(i); System.out.println("生产者放入：" + i); Thread.sleep(1000); } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }); t1.start(); Thread t2 = new Thread(() -> { try { for (int i = 0; i < 10; i++) { int num = bq.take(); System.out.println("消费者取出：" + num); Thread.sleep(1000); } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }); t2.start(); t1.join(); t2.join(); } }
