每日学习 设计模式 五种不同的单例模式

狮子大佬原文
https://blog.csdn.net/weixin_40461281/article/details/135050977

第一种 饿汉式

为什么叫饿汉,指的是"饿" 也就是说对象实例在程序启动时就已经被创建好,不管你是否需要,它都会在类加载时立即实例化,也就是说 实例化是在类加载时候完成的,早早的吃饱了

   //饿汉单例public class Demo1{private static final Demo1 instance = new Demo1();public Demo1(){}public static Demo1 getInstance(){return instance;}}

优点:执行效率高,性能高,没有任何的锁
缺点:某些情况下,可能会造成内存浪费

第二种 懒汉式

懒汉指的是“懒”也就是说,实例对象的创建是延迟的,只有在第一次调用 getInstance() 方法时,才会创建单例对象。它不像饿汉模式那样在程序启动时就立即创建实例,而是在需要的时候才进行实例化。

优点:节省了内存,线程安全
缺点:性能低

三种创建方式

  • 第一种 不加锁
    //懒汉单例public lass Demo2{private static Demo2 instance;public Demo2(){}public static Demo2 getInstance(){if (instance == null){instance = new Demo2();}return instance;}}

无法保证单例

  • 第二种 增加 synchronized 锁
    //懒汉加锁public class Demo3{private static Demo3 instance;public Demo3(){}public synchronized static Demo3 getInstance(){if (instance == null){instance = new Demo3();}return instance;}}

可以保证单例 但性能较低 所有的线程全都被阻塞到方法外部排队处理

  • 第三种 双重校验单例
   //懒汉双重校验public class Demo4{private static Demo4 instance;public Demo4(){}public  static Demo4 getInstance(){if (instance == null){synchronized(Demo4.class){if (instance == null){instance = new Demo4();}}}return instance;}}

只锁创建方法提高性能,可以保证单例 性能还高 可以避免不必要的加锁
优点: 性能高了,线程安全了
缺点:可读性难度加大,不够优雅

第三种 枚举单例

在这种实现方式中,既可以避免多线程同步问题,还可以防止通过反射和反序列化来重新创建新的对象。
Java虚拟机会保证枚举对象的唯一性,因此每一个枚举类型和定义的枚举变量在JVM中都是唯一的。

public enum Demo5 {INSTANCE;private Object data;public Object getData() {return data;}public void setData(Object data) {this.data = data;}
}

INSTANCE 是 Demo5 枚举类的唯一实例。当程序运行时,Demo5.INSTANCE 就是该枚举类的唯一存在,也就是单例实例。

第四种 Spring中的单例模式实现 也可以称为 容器化单例

Spring 源码中的 DefaultSingletonBeanRegistry 类 getSingleton 方法

@Nullable
protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {// Quick check for existing instance without full singleton lock.Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName); // 尝试从 singletonObjects 缓存中直接获取已存在的单例对象。这个步骤不加锁,是为了提高性能。if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {// 如果未找到单例对象,并且该单例对象正在创建中,进入下一个判断。singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName); // 尝试从 earlySingletonObjects 缓存中获取提前引用的对象。if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {// 如果 still 没有找到对象,并且允许提前引用时,尝试获取对象。if (!this.singletonLock.tryLock()) {// 如果无法获取锁,则避免在创建过程中返回提前引用,防止线程不安全的情况。return null;}try {// 在获取锁后,确保完整的单例创建过程。singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);if (singletonObject == null) {// 如果单例对象还是没找到,进一步检查 earlySingletonObjects。singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);if (singletonObject == null) {// 如果 earlySingletonObjects 中也没有找到,则需要从 singletonFactories 获取对象。ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);if (singletonFactory != null) {// 从 singletonFactories 中获取单例对象工厂,并调用 getObject() 创建对象。singletonObject = singletonFactory.getObject();// 获取对象后,检查该对象是否已添加或移除。if (this.singletonFactories.remove(beanName) != null) {// 如果工厂从 singletonFactories 中移除,说明创建了对象,放入 earlySingletonObjects 中。this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);}else {// 如果对象被移除,说明对象已存在于 singletonObjects 中。singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);}}}}}finally {this.singletonLock.unlock(); // 无论如何释放锁,保证线程安全。}}}return singletonObject; // 返回找到的单例对象,如果找不到,则返回 null。
}

这里涉及到三个单例容器:

  • singletonObjects:
    这是最终存放已创建单例对象的缓存。正常情况下,当一个单例对象创建完成后,它会被放入这个缓存中,供后续的使用和访问。
    只有当对象完全创建完成且没有依赖其他对象时,它才会进入这个缓存。
  • earlySingletonObjects:
    当一个单例对象正在被创建时,可能有其他的 bean 依赖于它。为了防止这种依赖造成死锁或递归调用,Spring 会在对象创建的过程中将当前已经部分初始化的对象放到这个缓存中,供其他 bean 在创建过程中访问。
    这就是所谓的 “提前曝光”,指的是在对象完全初始化之前,Spring 就让它能被其他依赖的 bean 使用。
  • singletonFactories:
    这个缓存中存放的是 ObjectFactory 对象,也就是单例对象的工厂。它们并不直接存储单例实例,而是存储生成单例实例的工厂。只有在没有找到单例对象(在前两个缓存中都找不到时),Spring 才会通过这些工厂来创建对象。
    这个缓存确保了在单例对象工厂可以提供实例之前,不会因为某个对象的引用而导致创建死锁。

单例的获取顺序是singletonObjects -> earlySingletonObjects -> singletonFactories 这样的三级缓存
singletonObjects 指单例对象的缓存,singletonFactories 指单例对象工厂的缓存,earlySingletonObjects 指提前曝光的单例对象的缓存。
以上三个构成了三级缓存,Spring 就用这三级缓存巧妙的解决了循环依赖问题。

这里引发一个思考: 为什么要使用三级缓存才能解决循环依赖呢?这里转载一篇博客

原文链接:https://blog.csdn.net/qq_33204709/article/details/130423123

在这里插入图片描述

如果只使用一级缓存,我们可以根据上面的例子看到,类A和类B都不存在,根本没有初始化完成的对象可以存放到一级缓存中,所以循环依赖没有修复(死循环)

如果想打破上面循环依赖的死循环,就需要一个另一个缓存来将已经实例化但是没有完成依赖注入的对象给缓存起来这就是二级缓存。
在这里插入图片描述
然后再配合一级缓存,我们将创建好的单例对象存放到单例池中,同时清空二级缓存中对应的原始对象(半成品实例)
在这里插入图片描述
看到这里,我们就会有疑问,这不是一级缓存 + 二级缓存已经解决了循环依赖的问题了吗?为什么还需要三级缓存?

假如类A被增强了,那么我们需要注入到Bean容器中的就是A的代理对象,那么经过上面一整套流程下来,存放到一级缓存中的并不会是代理对象A,而是对象A。

为了将对应的代理对象A的实例也注入到容器中,这里我们就需要使用三级缓存了。

首先,我们在实例化A之后,将A中用于创建代理对象A的工厂对象 A-ObjectFactory,和B中用于创建对象B的工厂对象 B-ObjectFactor 放到三级缓存中。

并使用A的工厂对象 A-ObjectFactory 作为A的实例注入到A中。
在这里插入图片描述
然后,我们通过A的ObjectFactory对象创建A的代理对象(半成品/原始对象),然后将A的代理对象注入给B,就可以将B创建成功。
在这里插入图片描述
最后,我们将创建好的B放入单例池中,然后将B注入给A,这样我们就可以最终将A创建成功,然后将创建好的A再放入单例池中。

在这里插入图片描述
这样我们就成功使用三级缓存来解决了创建对象时的循环依赖的问题。

三级缓存只是解决了构造函数之后的循环依赖问题,那么构造函数的循环依赖问题怎么解决呢?
在这里插入图片描述
Spring 给我们提供了一个 @Lazy 注解,也叫懒加载,或延迟加载。被这个注解修饰的对象,只有在使用的时候才会创建实例,那时单例池中的其他对象都已经创建好了,便解决了循环依赖的问题。

第五种 特殊单例 线程单例

顾名思义 保证在所有线程内的单例
常见使用场景 日志框架 确保每个线程内都有一个单例日志实例 保证日志记录和输出的唯一性
在线程内最常使用的 TheadLocal 可以保证线程之间的变量隔离 基于他来实现线程单例

public class ThreadLocalSingleton {// 通过 ThreadLocal 的初始化方法 withInitial 初始化对象实例 保证线程唯一private static final ThreadLocal<ThreadLocalSingleton> threadLocaLInstance =ThreadLocal.withInitial(() -> new ThreadLocalSingleton());private ThreadLocalSingleton(){}public static ThreadLocalSingleton getInstance(){return threadLocaLInstance.get();}
}

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.rhkb.cn/news/14517.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系长河编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

Transformer 详解:了解 GPT、BERT 和 T5 背后的模型

目录 什么是 Transformer? Transformer如何工作? Transformer 为何有用? 常见问题解答:机器学习中的 Transformer 在技​​术领域,突破通常来自于修复损坏的东西。制造第一架飞机的人研究过鸟类。莱特兄弟观察了秃鹫如何在气流中保持平衡,意识到稳定性比动力更重要。…

21.2.6 字体和边框

版权声明&#xff1a;本文为博主原创文章&#xff0c;转载请在显著位置标明本文出处以及作者网名&#xff0c;未经作者允许不得用于商业目的。 通过设置Rang.Font对象的几个成员就可以修改字体&#xff0c;设置Range.Borders就可以修改边框样式。 【例 21.6】【项目&#xff…

1456. 定长子串中元音的最大数目

目录 一、题目二、思路2.1 解题思路2.2 代码尝试2.3 疑难问题 三、解法四、收获4.1 心得4.2 举一反三 一、题目 二、思路 2.1 解题思路 维护一个统计变量&#xff0c;出入时间窗口就判断 2.2 代码尝试 class Solution { public:int maxVowels(string s, int k) {int sum0;i…

[LeetCode]day16 242.有效的字母异位词

242. 有效的字母异位词 - 力扣&#xff08;LeetCode&#xff09; 题目描述 给定两个字符串 s 和 t &#xff0c;编写一个函数来判断 t 是否是 s 的 字母异位词 示例 1: 输入: s "anagram", t "nagaram" 输出: true示例 2: 输入: s "rat"…

蓝桥杯---力扣题库第38题目解析

文章目录 1.题目重述2.外观数列举例说明3.思路分析&#xff08;双指针模拟&#xff09;4.代码说明 1.题目重述 外观数列实际上就是给你一串数字&#xff0c;我们需要对于这个数据进行一个简单的描述罢了&#xff1b; 2.外观数列举例说明 外观数列都是从1开始的&#xff0c;也…

Linux网卡配置方法

1、查看IP ip a 网卡状态 UP/down 2、查看网关 如果显示route命令未找到需要下载net-tools软件包 route -n 3、查看DNS服务器地址 DNS服务器地址会存放在/etc/resolv.conf文件中 使用cat命令可以查看 cat /etc/resolv.conf 4、修改网卡配置 方法1&#xff09;编…

DeepSeek使用技巧大全(含本地部署教程)

在人工智能技术日新月异的今天&#xff0c;DeepSeek 作为一款极具创新性和实用性的 AI&#xff0c;在众多同类产品中崭露头角&#xff0c;凭借其卓越的性能和丰富的功能&#xff0c;吸引了大量用户的关注。 DeepSeek 是一款由国内顶尖团队研发的人工智能&#xff0c;它基于先进…

消费电子产品中的噪声对TPS54202的影响

本文章是笔者整理的备忘笔记。希望在帮助自己温习避免遗忘的同时&#xff0c;也能帮助其他需要参考的朋友。如有谬误&#xff0c;欢迎大家进行指正。 一、概述 在白色家电领域&#xff0c;降压转换器的应用非常广泛&#xff0c;为了实现不同的功能就需要不同的电源轨。TPS542…

无限使用Cursor

原理&#xff1a;运行程序获得15天的免费试用期&#xff0c;重新运行程序重置试用期&#xff0c;实现无限使用。免费的pro账号&#xff0c;一个月有250的高级模型提问次数。 前提&#xff1a;已安装cursor cursor-vip工具&#xff1a;https://cursor.jeter.eu.org?p95d60efe…

Linux之文件IO前世今生

在 Linux之文件系统前世今生&#xff08;一&#xff09; VFS中&#xff0c;我们提到了文件的读写&#xff0c;并给出了简要的读写示意图&#xff0c;本文将分析文件I/O的细节。 一、Buffered I/O&#xff08;缓存I/O&#xff09;& Directed I/O&#xff08;直接I/O&#…

【计组】实验五 J型指令设计实验

目录 一、实验目的 二、实验环境 三、实验原理 四、实验任务 代码 一、实验目的 1. 理解MIPS处理器指令格式及功能。 2. 掌握lw, sw, beq, bne, lui, j, jal指令格式与功能。 3. 掌握ModelSim和ISE\Vivado工具软件。 4. 掌握基本的测试代码编写和FPGA开发板使用方法。 …

扩展知识--缓存和分时复用cpu

在多核CPU中&#xff0c;缓存和分时复用CPU是两个重要的概念&#xff0c;它们分别涉及硬件架构和资源管理策略。以下将从缓存的层次结构、工作原理以及分时复用CPU的概念进行详细解释。 一、多核CPU中的缓存 缓存的定义与作用 缓存&#xff08;Cache&#xff09;是位于CPU与主…

人工智能:从概念到未来

人工智能&#xff1a;从概念到未来 一、引言 在当今数字化时代&#xff0c;人工智能&#xff08;Artificial Intelligence&#xff0c;AI&#xff09;已从科幻小说和电影中的幻想逐渐走进现实&#xff0c;成为推动社会进步和经济发展的关键力量。它正在深刻地改变着我们的生活…

nvm:node 版本管理器

一、先安装git Git 安装完成后执行 git --version查看版本号是否安装成功 二、安装nvm &#xff08;参考链接&#xff1a;mac 安装nvm详细教程 - 简书&#xff09; 官网&#xff08;https://github.com/nvm-sh/nvm/blob/master/README.md&#xff09;查看最新版本安装命令 …

【1】深入解析 SD-WAN:从思科 SD-WAN 视角看现代网络发展

1. 什么是 SD-WAN? SD-WAN(软件定义广域网,Software-Defined Wide Area Network)是一种基于 SDN(软件定义网络)的广域网技术。它利用软件控制来管理广域网连接、流量和安全策略,从而优化数据传输,提高网络可用性。 传统的广域网(WAN)通常依赖专线(如 MPLS)连接分…

C语言基础学习之环境准备

写在前面 本文看下如何在win环境中使用vs code开发C程序。 1&#xff1a;安装gcc 从这里下载&#xff0c;解压&#xff0c;配置环境变量&#xff0c;执行gcc -v验证: C:\Windows\system32>gcc -v Using built-in specs. COLLECT_GCCgcc COLLECT_LTO_WRAPPERD:/programs/…

LabVIEW之TDMS文件

在很多场合&#xff0c;早期的LabVIEW版本不得不借助常规的数据库来做一些数据管理工作&#xff0c;但常规数据库对于中高速数据采集显然是不合适的&#xff0c;因为高速数据采集的数据量非常大&#xff0c;用一般的数据库无法满足存储数据的要求。 直到TDM(Technical Data Ma…

设置IDEA的内存大小,让IDEA更流畅: 建议设置在 2048 MB 及以上

文章目录 引言I 更改内存设置基于窗口界面进行内存设置修改内存配置文件II IDEA中的一些常见问题及其解决方案引言 方式一:基于窗口界面进行内存设置方式二:修改内存配置文件I 更改内存设置 基于窗口界面进行内存设置 打开IDEA,上方菜单栏 Help > Change Memory Settin…

攻防世界ctf

1.题目名称-文件包含 if(isset($_GET[filename])){$filename $_GET[filename];include($filename);} 通过代码审计&#xff0c;我们发现这存在文件包含漏洞&#xff0c;由于没有很好的进行过滤&#xff0c;所以我们可以通过 URL 参数传递任意文件路径给参数$filename&#…

多线程操作

一.多线程 1.线程的创建 1.继承Thread类,重写run()方法创建线程 2.实现Runnable接口,重写run()方法 3.匿名内部类创建线程 4.匿名内部类实现Runnable接口创建线程 5.[常用]lambda表达式创建线程 2.启动线程 Thread类使用start方法,启动一个线程,对于同一个Thread对象只能…