双重检查锁java 单例代码

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mob649e816ab022 2024-11-23 07:46:39 ©著作权

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双重检查锁定的Java单例实现

在Java中，实现单例模式的一个常用方式是使用双重检查锁定（Double-Checked Locking）。这种模式可以在懒加载时提高性能，确保线程安全性。本文将指导你实现双重检查锁定的Java单例，实现过程分为几个步骤，并附上详细的代码和注释。

实现步骤概述

我们可以将实现过程分为以下几个步骤：

步骤	描述
1	创建一个私有构造函数
2	声明一个私有静态实例变量
3	声明一个公共静态方法来获取实例
4	使用双重检查锁定来实现线程安全

实现步骤详细解释

1. 创建一个私有构造函数

首先，我们需要创建一个单例类，并将构造函数设为私有，以防止外部实例化。

public class Singleton {
    // 私有构造函数，防止外部调用
    private Singleton() {
    }
}

2. 声明一个私有静态实例变量

接下来，我们在类中声明一个私有静态变量，用于保存唯一实例，并将其初始化为null。

public class Singleton {
    private static Singleton instance = null;

    private Singleton() {
    }
}

3. 声明一个公共静态方法来获取实例

我们将创建一个公共静态方法getInstance，用于返回单例类的实例。

public class Singleton {
    private static Singleton instance = null;

    private Singleton() {
    }

    // 公共静态方法获取实例
    public static Singleton getInstance() {
        // 第一次检查
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) { // 加锁
                // 第二次检查
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton(); // 实例化对象
                }
            }
        }
        return instance; // 返回实例
    }
}

4. 使用双重检查锁定来实现线程安全

在getInstance方法中，使用两次if检查来确保只有在instance变量为null时才创建新的实例。我们使用synchronized关键字来保证线程安全。

public class Singleton {
    private static Singleton instance = null;

    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

注意事项

性能优化：双重检查锁定是一种效率很高的方案，因为它只在实例为null时才会加锁。
内存可见性：ensure Java Memory Model ensures that the object is correctly constructed before being assigned to the variable.

甘特图示意

下面是实现双重检查锁定Java单例的甘特图示意：

gantt
    title 双重检查锁定Java单例实现步骤
    dateFormat  YYYY-MM-DD
    section 初始化
    创建单例类            :a1, 2023-10-01, 1d
    创建私有构造函数      :after a1  , 1d
    声明静态实例变量      :after a1  , 1d
    section 实现方法
    创建获取实例方法      :after a1  , 2d
    实现双重检查锁定      :after a1  , 2d
    section 测试
    测试单例的正确性      :after a1  , 1d