【Java】线程安全的单例模式----静态内部类

单例模式作为一种常见的设计模式,在程序中非常常见,主要是为了保证一个类只有一个唯一的对象。

从简单的“饿汉式”、“懒汉式”→利用 synchronized 和 复杂的“双重校验DCL模式”,是一个考虑线程安全的过程(其实静态的饿汉式单例模式也是线程安全的,后文有提到)。

后来有一篇文章上说“双重校验DCL模式”其实并不是线程安全的,我没看懂他说的原因(原文在此),但后来发现了另一种实现线程安全的单例模式,静态内部类方式,代码如下:

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public class SingletonPattern {

private SingletonPattern() {
}

private static class SingletonPatternHolder {
private static final SingletonPattern singletonPattern = new SingletonPattern();
}

public static SingletonPattern getInstance() {
return SingletonPatternHolder.singletonPattern;
}
}

刚开始我觉得这种方式挺有意思的,但是不明白为什么要这么写,为此我专门请教了一位Java大神,他今天有空给我解释了原因,我总结一下。

在这个例子中内部类 SingletonPatterHolder 的静态变量 singletonPattern,这个变量是我们需要的那个单例,即外部类 SingletonPattern 的对象,就是那个我们需要的唯一的对象。

当我们调用 SingletonPattern.getInstance() 时,内部类 SingletonPatternHolder 才会初始化,静态变量 singletonPattern 被创建出来。

这个实现思路中最主要的一点就是利用类中静态变量的唯一性。

这种方式的优点是:

  1. 不用 synchronized ,节省时间(虽然synchronized 浪费那个时间根本不算什么时间。唉!时间就是生命,听说不用synchronized 会快100倍,哈哈!);
  2. 调用 getInstance() 的时候才会创建对象,不调用不创建,节省空间,这有点像传说中的懒汉式。

刚开始我还有点疑惑,内部类 SingletonPatternHolder 是静态的,那么外部类 SingletonPattern 加载的时候,内部类 SingletonPatternHolder 会被加载,后来想起来,静态内部类与外部类没有什么大的关系,外部类加载的时候,内部类不会被加载,静态内部类只是调用的时候用了外部类的名字而已。

最后想了想,还是把静态饿汉式单例模式也写出来(线程安全),做个比较。

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public class SingletonPattern {

private static final SingletonPattern singletonPattern = new SingletonPattern();

private SingletonPattern() {
}

public static SingletonPattern getInstance() {
return singletonPattern;
}
}

这个写法也是利用类的静态变量的唯一性,跟上面的静态内部类有异曲同工之妙,不过这种方式有一点不足,就是类加载的时候单例对象也会跟着加载,拖延类加载速度,有时候没用到这个类的单例对象的话,会浪费空间。有点较真哈。

《本文完》