设计模式-单例模式改进

对原单例模式改进

原单例模式存在缺陷

原单例模式的实现在多线程场景下，在线程1判断实例为空之后实例化赋值之前，另外一个线程开始判断实例为空，这时两个线程的判断结果都是实例对象为空，从而都创建实例，导致两个线程中获取的实例不是同一个实例

改进思路1

既然多线程获取实例时，可能会存在问题，那么只需要对获取实例的方法加锁，这样就不会出现以上问题

改进实现1

package com.qsy.singleton.advanced;

/**
 * <pre>更高级的单例模式，主要考虑多线程情况下</pre>
 * @author yangsx
 * @date 2019年9月18日
 */
public class SingletonBean {
    
    
    private static SingletonBean uniqueInstance = null;

    /**
     * <pre>构造函数私有化</pre>
     * @author yangsx
     * @date 2019年9月18日
     */
    private SingletonBean() {
        
    }
    
    /**
     * <pre>共有静态方法对外提供实例</pre>
     * 获取实例时，多线程可能会出现返回多个实例的问题，主要考虑在new之前，另外一个线程也在判断空
     * 初次创建实例时，多个线程竞争锁就会消耗过多资源
     * @author yangsx
     * @date 2019年9月18日
     * @return
     */
    public synchronized static SingletonBean getInstace() {
        if (uniqueInstance == null) {
            uniqueInstance = new SingletonBean();
        }
        return uniqueInstance;
    }
    
}

改进实现 1存在的缺陷

直接对静态方法加锁，会导致每一次获取实例时都要获取锁资源，在频繁的调用下，每次调用都可能等待占用资源。

分析根本原因是因为多线程下，判断null为空可能会同时执行，只要让实例变量永远不为空，这样就永远能够返回单一实例且不存在冲突问题

改进实现2

package com.qsy.singleton.advanced;

/**
 * <pre>更高级的单例模式，主要考虑多线程情况下</pre>
 * <pre>饥汉模式</pre>
 * @author yangsx
 * @date 2019年9月18日
 */
public class SingletonBean2 {
    
    /**
     * 体现饥汉模式
     * 不用的时候存在内存浪费
     */
    private static SingletonBean2 uniqueInstance = new SingletonBean2();

    /**
     * <pre>构造函数私有化</pre>
     * @author yangsx
     * @date 2019年9月18日
     */
    private SingletonBean2() {
        
    }
    
    /**
     * <pre>公有静态方法对外提供实例</pre>
     * @author yangsx
     * @date 2019年9月18日
     * @return
     */
    public static SingletonBean2 getInstace() {
//        if (uniqueInstance == null) {
//            uniqueInstance = new SingletonBean2();
//        }
        return uniqueInstance;
    }
    
}

改进实现2存在的缺陷

正如代码中所说，当不需要使用当前实例时，就会存在内存浪费，所以有如下改进

改进实现3

package com.qsy.singleton.advanced;

/**
 * <pre>双重检查加锁法实现单例模式</pre>
 * @author yangsx
 * @date 2019年9月18日
 */
public class SingletonBean3 {
    
    /**
     * volatile多线程可见
     */
    private volatile static SingletonBean3 uniqueInstance = null;

    /**
     * <pre>构造函数私有化</pre>
     * @author yangsx
     * @date 2019年9月18日
     */
    private SingletonBean3() {
        
    }
    
    /**
     * <pre>公有静态方法对外提供实例
     * 双重校验加锁
     * </pre>
     * @author yangsx
     * @date 2019年9月18日
     * @return
     */
    public static SingletonBean3 getInstace() {
        if (uniqueInstance == null) {
            // 方法不会加锁，只要创建过一次，就不会再存在锁竞争
            synchronized (SingletonBean3.class) {
                // 确保获取锁之后uniqueInstance没有被创建才需要创建实例
                if (uniqueInstance == null) {
                    uniqueInstance = new SingletonBean3();
                }
            }
        }
        return uniqueInstance;
    }
    
}