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Singleton和Double-Checked Locking设计模式,分别指的是单例模式和双重检查锁模式，它们都可以用于确保某个类只有一个对象实例化。
两个模式的区别在于：Singleton模式用在单线程应用程序中，而Double-Checked Locking模式用于多线程模式。
一、Singleton模式
UML图：
代码：
- package bupt.xujinliang.singletonpattern;
- public class SingletonExample {
- public static void main(String[] args) {
- Printer printer1 = Printer.getInstance();
- Printer printer2 = Printer.getInstance();
- if(printer1 == printer2) {
- System.out.println("printer2 point to the same address with printer1");
- } else {
- System.out.println("printer2 point to different address with printer1");
- }
- }
- }
- class Printer {
- private static Printer instance;
- public Printer() {
- System.out.println("Printer Constructor");
- }
- public static Printer getInstance() {
- if(null == instance)
- instance = new Printer();
- return instance;
- }
- }
运行结果：
2.Double-Checked Locking模式
Double Check Locking模式是singleton的多线程版本，必须使用锁来锁定临界区，当多个线程存在访问临界区的意图时，保证了临界区只被访问一次。
首先介绍其在C/C++环境下的实现过程：
代码1：
- Printer* get_instance(void)
- {
- lock();
- if( instance == 0) {
- instance = new Printer;
- }
- unlock();
- return instance;
- }
上述代码存在的问题是：无论是否已经初始化都要加锁,增加了负荷,已经没有所谓的并发性能了。
代码2：
- Printer* get_instance(void)
- {
- if( instance == 0){
- lock();
- instance = new Printer;
- unlock();
- }
- return instance;
- }
上述代码存在的问题是：不能保证临界区只初始化一次,没能实现singleton的基本功能。
代码3：
- Printer* get_instance(void)
- {
- if( instance == 0){
- lock();
- if( instance == 0 )
- instance = new Printer;
- unlock();
- }
- return instance;
- }
这是比较完善的Double-Checked Locking模式实现的代码。
为什么叫做Double-Checked Locking呢？请看上述代码3，可以看到在加锁前后都对instance变量进行了检查，故谓之Double-Checked Locking。
那么在Java中的实现与在C/C++中不同吗？是的。
下面的的Java代码是不能够实现Double-Checked Locking模式的：
- class Printer {
- private static Printer resource ;
- public static Printer getInstance(){
- if(resource == null ){
- synchronized (DoubleCheckedLockingExample.class) {
- if(resource == null ){
- resource = new Printer() ;
- }
- }
- }
- return resource ;
- }
- private Printer(){}
- }
上面程序真正的问题是没有同步的情况下读取共享变量resource，并发的情况下对象的状态值有可能是过期无效的。要解决这个问题也很简单，把resource声明为volatile类型。volatile有什么作用？引用《java并发编程实战》的解析：
- 当一个域声明为volatile类型后，编译器与运行时会监视这个变量：它是共享的，而且对它的操作不会与其他的内存操作一起被重排序。volatile变量不会缓存在寄存器或缓存在对其他处理器隐藏的地方。所以，读一个volatile类型的变量时，总会返回由某一线程所写入的最新值。
读取volatile变量比读取非volatile变量的性能几乎没有差别，不过需要注意的是volatile只能保证内存可见性，并不能保证原子性。
现给出Java在多线程下实现单个实例化对象的方法：
- class Printer {
- private static class Instance {
- static final Printer instance = new Printer();
- }
- private static Printer resource ;
- public static Printer getInstance(){
- return Instance.instance;
- }
- private Printer(){}
- }
上述方法之所以有效，是因为内部类（Instance）将只被装载一次，所以只会创建一个对象。
[zt]Singleton和Double-Checked Locking设计模式—UML图及代码实现
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原文地址：http://www.cnblogs.com/grandyang/p/3984407.html
