关于Java关键字synchronized——单例模式的思考

不念不忘少年蓝@ 2022-08-04 09:29 198阅读 0赞

精彩的设计模式盛宴刚刚落下帷幕，三天的时间，真是学习到了很多。其中，遗留的很多的问题。今天就谈谈synchronized这个关键字。关于对synchronized关键字的思考是从单例模式引发的。在代码中利用延迟加载，将对象的初始化定义为null值，在需要的时候才去进行对象的构造，getinstance这个方法。这个就是我们经常说的懒汉式单例模式。

# 懒汉式单例的出现： #

如果将类初始化的过程放到代码运行中，有好处，就是启动快，如果对象实例化过程比较复杂，这样可以提供效率，速度，当用到的时候再去创建对象。但是懒汉式单例模式同样存在一个问题，打个比方说：线程A希望使用SingletonClass，调用getInstance()方法。因为是第一次调用，A就发现instance是null的，于是它开始创建实例，就在这个时候，CPU发生时间片切换，线程B开始执行，它要使用SingletonClass，调用getInstance()方法，同样检测到instance是null——注意，这是在A检测完之后切换的，也就是说A并没有来得及创建对象——因此B开始创建。B创建完成后，切换到A继续执行，因为它已经检测完了，所以A不会再检测一遍，它会直接创建对象。这样，线程A和B各自拥有一个SingletonClass的对象——单例失败！

# Synchronized同步锁引出： #

通过介绍延迟加载再到懒汉式，终于引出了我们今天要讲的主题，那么如何解决上面一个关于创建对象时，CPU切换的问题呢？其实方法很简单，就是将这个GetInstance方法加锁，是要getInstance()加上同步锁，一个线程必须等待另外一个线程创建完成后才能使用这个方法，这就保证了单例的唯一性。

两个并发线程访问同一个对象obj中的synchronized修饰的一个方法时，一个时间内只能有一个线程得到执行，即A操作完才可以让B操作，否则B一直处于等待的状态中，也可以说是一种阻塞的状态。

对应代码可以是：

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

# 什么时候用到synchronized？ #

在编写一个类时，如果该类中的代码可能运行于多线程环境下，那么就要考虑同步的问题。在Java中内置了语言级的同步原语－－synchronized，这也大大简化了Java中多线程同步的使用。锁不仅仅可以用到类的实例化，也可以用到静态成员方法的声明中。

# synchronized优缺点？ #

通过它的优点可以看出它的缺点是什么，优点是将解决多线程的问题，避免占用资源，占用多个对象。相对缺点是会锁住某一段程序，别的程序如果需要调用的话就必须等待，减少了速度、效率。有可能产生死锁，导致程序中断。

# 小结： #

之前对于单例模式的了解只是知道它可以用于实例化一个窗体对象，有且只有一个对象被实例化出来。现在学过了J2SE的线程那一章，本来也是晕晕的，不理解这个同步锁。当再一次回顾这个单例模式的时候，结合着synchronized的定义，我了解到了很多，跟之前的学习产生的共鸣。效果很好。