本文格式為Word版，下載可任意編輯——JAVA多線程并發下的單例模式應用JAVA多線程并發下的單例模式應用

單例模式理應是設計模式中對比簡樸的一個，也是分外常見的，但是在多線程并發的環境下使用卻是不那么簡樸了，今天我給大家共享一個在開發過程中遇到的單例模式的應用。

單例模式理應是設計模式中對比簡樸的一個，也是分外常見的，但是在多線程并發的環境下使用卻是不那么簡樸了，今天給大家共享一個我在開發過程中遇到的單例模式的應用。

首先我們先來看一下單例模式的定義：

一個類有且僅有一個實例，并且自行實例化向整個系統供給。

單例模式的要素：

1.私有的靜態的.實例對象

2.私有的構造函數保證在該類外部，無法通過new的方式來創造對象實例

3.公有的、靜態的、訪問該實例對象的方法

單例模式分為懶漢形和餓漢式

懶漢式：

應用剛啟動的時候，并不創造實例，當外部調用該類的實例或者該類實例方法的時候，才創造該類的實例。時間換空間

優點：實例在被使用的時候才被創造，可以節省系統資源，表達了延遲加載的思想。

缺點：由于系統剛啟動時且未被外部調用時，實例沒有創造;假設一時間有多個線程同時調用LazySingleton.getLazyInstance方法很有可能會產生多個實例。

例子：

publicclassSingletonClass

//私有構造函數，保證類不能通過new創造

privateSingletonClass

privatestaticSingletonClassinstance=null;

publicstaticSingletonClassgetInstance

ifinstance==null

//創造本類對象

instance=newSingletonClass;

returninstance;

餓漢式：

應用剛啟動的時候，不管外部有沒有調用該類的實例方法，該類的實例就已經創造好了。空間換時間。

優點：寫法簡樸，在多線程下也能保證單例實例的唯一性，不用同步，運行效率高。

缺點：在外部沒有使用到該類的時候，該類的實例就創造了，若該類實例的創造對比消耗系統資源，并且外部一向沒有調用該實例，那么這片面的系統資源的消耗是沒有意義的。

例子：

publicclassSingleton

//首先自己在內部定義自己的一個實例，只供內部調用

privatestaticfinalSingletoninstance=newSingleton;

//私有構造函數

privateSingleton

//供給了靜態方法，外部可以直接調用

publicstaticSingletongetInstance

returninstance;

下面模擬單例模式在多線程下會展現的問題

/**

*懶漢式單例類

*/

publicclassLazySingleton

//為了易于模擬多線程下，懶漢式展現的問題，我們在創造實例的構造函數里面使當前線程暫停了50毫秒

privateLazySingleton

try

Thread.sleep50;

catchInterruptedExceptione

e.printStackTrace;

System.out.println生成LazySingleton實例一次!;

privatestaticLazySingletonlazyInstance=null;

publicstaticLazySingletongetLazyInstance

iflazyInstance==null

lazyInstance=newLazySingleton;

returnlazyInstance;

測試代碼：我們在測試代碼里面新建了10個線程，讓這10個線程同時調用LazySingleton.getLazyInstance方法

publicclassSingletonTest

publicstaticvoidmainString[]args

//創造十個線程調

forinti=0;i10;i++

newThread

@Override

publicvoidrun

LazySingleton.getLazyInstance;

.start;

結果：

生成LazySingleton實例一次!

生成LazySingleton實例一次!

生成LazySingleton實例一次!

生成LazySingleton實例一次!

生成LazySingleton實例一次!

生成LazySingleton實例一次!

生成LazySingleton實例一次!

生成LazySingleton實例一次!

生成LazySingleton實例一次!

生成LazySingleton實例一次!

可以看出單例模式懶漢式在多線程的并發下也會展現問題，

分析一下：多個線程同時訪問上面的懶漢式單例，現在有兩個線程A和B同時訪問LazySingleton.getLazyInstance方法。

假設A先得到CPU的時間切片，A執行到iflazyInstance==null時，由于lazyInstance之前并沒有實例化，所以lazyInstance==null為true,在還沒有執行實例創造的時候

此時CPU將執行時間分給了線程B，線程B執行到iflazyInstance==null時，由于lazyInstance之前并沒有實例化，所以lazyInstance==null為true，線程B持續往下執行實例的創造過程，線程B創造完實例之后，返回。

此時CPU將時間切片分給線程A，線程A接著開頭執行實例的創造，實例創造完之后便返回。由此看線程A和線程B分別創造了一個實例存在2個實例了，這就導致了單例的失效。

解決手段：我們可以在getLazyInstance方法上加上synchronized使其同步，但是這樣一來，會降低整個訪問的速度，而且每次都要判斷。

那么有沒有更好的方式來實現呢?我們可以考慮使用雙重檢查加鎖的方式來實現，就可以既實現線程安好，又能夠使性能不受到很大的影響。我們看看概括解決代碼

publicclassLazySingleton

privateLazySingleton

try

Thread.sleep50;

catchInterruptedExceptione

e.printStackTrace;

System.out.println生成LazySingleton實例一次!;

privatestaticLazySingletonlazyInstance=null;

publicstaticLazySingletongetLazyInstance

//先檢查實例是否存在，假設不存在才進入下面的同步塊

iflazyInstance==null

//同步塊，線程安好地創造實例

synchronizedLazySingleton.class

//再次檢查實例是否存在，假設不存在才真正地創造實例

iflazyInstance==null

lazyInstance=newLazySingleton;

returnlazyInstance;

這樣我們就可以在多線程并發下安好應用單例模式中的懶漢模式。這種方法在代碼上可能就不怎么美觀，我們可以優雅的使用一個內部類來維護單例類的實例，下面看看代碼

publicclassGracefulSingleton

privateGracefulSingleton

System.out.println創造GracefulSingleton實例一次!;

//類級的內部類，也就是靜態的成員式內部類，該內部類的實例與外部類的實例沒有綁定關系，而且只有被調用到才會裝載，從而實現了延遲加載

privatestaticclassSingletonHoder

//靜態初始化器，由JVM來保證線程安好

privatestaticGracefulSingletoninstance=newGracefulSingleton;

publicstaticGracefulSingletongetInstance

returnSingletonHoder.instance;

說一下我在實際開發中的場景：為了程序的高效率使用多線程并發，然而是循環調用，可能導致創造線程數過多，考慮采用線程池管理，這時候創造線程池依舊是處于循環調用中，也可能導致多個線程池，這時候就考慮使用單例模式。

源代碼：

publicclassThreadPoolFactoryUtil

privateExecutorServiceexecutorService;

//在構造函數中創造線程池

privateThreadPoolFactoryUtil

//獲取系統處理器個數，作為線程池數量

intnThreads=Runtime.getRuntime.availableProcessors;

executorService=Executors.newFixedThreadPoolnThreads;

//定義一個靜態內部類，內部定義靜態成員創造外部類實例

privatestaticclassSingletonContainer

privatestaticThreadPoolFactoryUtilutil=newThreadPoolFactoryUtil;

//獲取本類對象

publicstaticThreadPoolFactoryUtilgetUtil

returnSingletonContainer.util;

publicExecutorServicegetExecutorService

returnexecutorService;

涉及到一個靜態內部類，我們看看靜態內部類的特點：

1、靜態內部類無需憑借于外部類，它可以獨立于