Java并发编程 -- 单例模式线程安全问题

简介: 单例模式是指对一个对象进行一次实例化,然后全局都可以调用该实例化对象来完成项目的开发。在计算机系统中,线程池、缓存、日志对象、对话框、打印机、显卡的驱动程序对象常被设计成单例。

单例模式是指对一个对象进行一次实例化,然后全局都可以调用该实例化对象来完成项目的开发。

在计算机系统中,线程池、缓存、日志对象、对话框、打印机、显卡的驱动程序对象常被设计成单例。这些应用都或多或少具有资源管理器的功能。每台计算机可以有若干个打印机,但只能有一个Printer Spooler,以避免两个打印作业同时输出到打印机中。每台计算机可以有若干通信端口,系统应当集中管理这些通信端口,以避免一个通信端口同时被两个请求同时调用。总之,选择单例模式就是为了避免不一致状态,避免政出多头。

实现单例的不同方式

饿汉式单例

饿汉式单例是指在方法调用前,实例就已经创建好了。下面是实现代码:

package com.thread.singleton;

/**
 * 单例模式-- 饿汉式
 * Created by Fant.J.
 * 2018/2/25 19:24
 */
public class Singleton1 {
    /** 私有化构造方法,在外部不能实例化对象 */
    private Singleton1(){}

    /** 在这里实例化 静态对象  (优点:不存在线程安全问题。  缺点:每次调用都实例化,占用空间) */
    private static Singleton1 singleton1 = new Singleton1();

    public static Singleton1 getInstance(){
        return singleton1;
    }

}

优点:不存在线程安全问题。 缺点:每次调用都实例化,占用空间

懒汉式单例

懒汉式单例是指在方法调用获取实例时才创建实例,因为相对饿汉式显得“不急迫”,所以被叫做“懒汉模式”。下面是实现代码:

package com.thread.singleton;

/**
 * 单例模式 -- 懒汉式
 * Created by Fant.J.
 * 2018/2/25 19:30
 */
public class Singleton2 {


    private Singleton2(){}

    private static Singleton2 instance;

    public synchronized static Singleton2 getInstance()  {
        /* 下面这段代码  不是原子性操作  会出现线程安全问题 。**/
        if (instance == null) {
                    instance = new Singleton2();                            
        }
        return instance;
    }
}

在这段代码中,在if语句里面,就可能跑有多个线程同步判断和同步new。会产生线程安全问题。

解决方法:
  1. 给方法加上synchronized(变成单线程,影响性能)
  2. 给代码块加synchronized(双重检查加锁)
    虽然2方法解决了性能问题, 但是还会有问题 。
    问题来自 jvm 的优化:指令重排序(有兴趣了解)
    我们可以在对象中添加volatile 关键字来 不让jvm对该 对象做优化
    完善后的代码如下:
package com.thread.singleton;

/**
 * 单例模式 -- 懒汉式
 * Created by Fant.J.
 * 2018/2/25 19:30
 */
public class Singleton2 {


    private Singleton2(){}

    private static Singleton2 instance;

    public synchronized static Singleton2 getInstance()  {
        /* 下面这段代码  不是原子性操作  会出现线程安全问题 。
            解决方法:1.给方法加上synchronized(变成单线程,影响性能)
                    2.给代码块加synchronized(双重检查加锁)
                      虽然2方法解决了性能问题,  但是还会有问题 。
                      问题来自  jvm 的优化:指令重排序(有兴趣了解)
                      我们可以在对象中添加volatile 关键字来 不让jvm对该 对象做优化
        **/
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton2.class){
                if (instance == null){
                    instance = new Singleton2();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

相关文章
|
2天前
|
Java 编译器 开发者
注解的艺术:Java编程的高级定制
注解是Java编程中的高级特性,通过内置注解、自定义注解及注解处理器,可以实现代码的高度定制和扩展。通过理解和掌握注解的使用方法,开发者可以提高代码的可读性、可维护性和开发效率。在实际应用中,注解广泛用于框架开发、代码生成和配置管理等方面,展示了其强大的功能和灵活性。
47 25
|
26天前
|
Linux
Linux编程: 在业务线程中注册和处理Linux信号
本文详细介绍了如何在Linux中通过在业务线程中注册和处理信号。我们讨论了信号的基本概念,并通过完整的代码示例展示了在业务线程中注册和处理信号的方法。通过正确地使用信号处理机制,可以提高程序的健壮性和响应能力。希望本文能帮助您更好地理解和应用Linux信号处理,提高开发效率和代码质量。
45 17
|
1月前
|
Linux
Linux编程: 在业务线程中注册和处理Linux信号
通过本文,您可以了解如何在业务线程中注册和处理Linux信号。正确处理信号可以提高程序的健壮性和稳定性。希望这些内容能帮助您更好地理解和应用Linux信号处理机制。
57 26
|
4天前
|
Java 开发工具
课时6:Java编程起步
课时6:Java编程起步,主讲人李兴华。课程摘要:介绍Java编程的第一个程序“Hello World”,讲解如何使用记事本或EditPlus编写、保存和编译Java源代码(*.java文件),并解释类定义、主方法(public static void main)及屏幕打印(System.out.println)。强调类名与文件名一致的重要性,以及Java程序的编译和执行过程。通过实例演示,帮助初学者掌握Java编程的基本步骤和常见问题。
|
3月前
|
存储 缓存 Java
Java 并发编程——volatile 关键字解析
本文介绍了Java线程中的`volatile`关键字及其与`synchronized`锁的区别。`volatile`保证了变量的可见性和一定的有序性,但不能保证原子性。它通过内存屏障实现,避免指令重排序,确保线程间数据一致。相比`synchronized`,`volatile`性能更优,适用于简单状态标记和某些特定场景,如单例模式中的双重检查锁定。文中还解释了Java内存模型的基本概念,包括主内存、工作内存及并发编程中的原子性、可见性和有序性。
Java 并发编程——volatile 关键字解析
|
3月前
|
算法 Java 调度
java并发编程中Monitor里的waitSet和EntryList都是做什么的
在Java并发编程中,Monitor内部包含两个重要队列:等待集(Wait Set)和入口列表(Entry List)。Wait Set用于线程的条件等待和协作,线程调用`wait()`后进入此集合,通过`notify()`或`notifyAll()`唤醒。Entry List则管理锁的竞争,未能获取锁的线程在此排队,等待锁释放后重新竞争。理解两者区别有助于设计高效的多线程程序。 - **Wait Set**:线程调用`wait()`后进入,等待条件满足被唤醒,需重新竞争锁。 - **Entry List**:多个线程竞争锁时,未获锁的线程在此排队,等待锁释放后获取锁继续执行。
97 12
|
3月前
|
存储 安全 Java
Java多线程编程秘籍:各种方案一网打尽,不要错过!
Java 中实现多线程的方式主要有四种:继承 Thread 类、实现 Runnable 接口、实现 Callable 接口和使用线程池。每种方式各有优缺点,适用于不同的场景。继承 Thread 类最简单,实现 Runnable 接口更灵活,Callable 接口支持返回结果,线程池则便于管理和复用线程。实际应用中可根据需求选择合适的方式。此外,还介绍了多线程相关的常见面试问题及答案,涵盖线程概念、线程安全、线程池等知识点。
272 2
|
3月前
|
安全 算法 Java
Java多线程编程中的陷阱与最佳实践####
本文探讨了Java多线程编程中常见的陷阱,并介绍了如何通过最佳实践来避免这些问题。我们将从基础概念入手,逐步深入到具体的代码示例,帮助开发者更好地理解和应用多线程技术。无论是初学者还是有经验的开发者,都能从中获得有价值的见解和建议。 ####
|
3月前
|
安全 Java API
【JavaEE】多线程编程引入——认识Thread类
Thread类,Thread中的run方法,在编程中怎么调度多线程
|
10月前
|
安全 Java
java保证线程安全关于锁处理的理解
了解Java中确保线程安全的锁机制:1)全局synchronized方法实现单例模式;2)对Vector/Collections.SynchronizedList/CopyOnWriteArrayList的部分操作加锁;3)ConcurrentHashMap的锁分段技术;4)使用读写锁;5)无锁或低冲突策略,如Disruptor队列。
60 2

热门文章

最新文章