Java中的懒汉式和双重检查锁设计

原创比眉伴天荒 2024-11-07 12:15 11阅读 0赞

在Java中，懒汉式和双重检查锁（Double-Checked Locking）是两种常见的单例模式实现方式，它们用于确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。下面分别解释这两种设计模式：

###懒汉式（Lazy Initialization）

懒汉式单例模式指的是在需要实例的时候才去创建实例。这种方式简单直观，但存在线程安全问题。在多线程环境下，如果多个线程同时访问单例类，可能会创建多个实例。

**非线程安全的懒汉式单例：**
```javapublic class Singleton {
 private static Singleton instance;

private Singleton() {}

public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
 instance = new Singleton();
 }
 return instance;
 }
}
```**线程安全的懒汉式单例：**
```javapublic class Singleton {
 private static Singleton instance;

private Singleton() {}

public static synchronized Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
 instance = new Singleton();
 }
 return instance;
 }
}
```
在上述代码中，`getInstance` 方法被声明为 `synchronized`，确保了线程安全，但每次调用都会进行同步，这会影响性能。

###双重检查锁（Double-Checked Locking）

双重检查锁是一种优化的单例实现方式，它在确保线程安全的同时，减少了同步的开销。它首先检查实例是否已经创建，如果未创建，则进入同步块中再次检查并创建实例。

**双重检查锁单例：**
```javapublic class Singleton {
 private static volatile Singleton instance;

private Singleton() {}

public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
 synchronized (Singleton.class) {
if (instance == null) {
 instance = new Singleton();
 }
 }
 }
 return instance;
 }
}
```
在上述代码中，`instance`被声明为 `volatile`，以防止指令重排，确保在多线程环境下的可见性。`getInstance` 方法中首先检查 `instance` 是否为 `null`，如果是，则进入同步块。在同步块内部再次检查 `instance` 是否为 `null`，以确保只有一个实例被创建。

双重检查锁单例模式既保证了线程安全，又避免了每次调用 `getInstance` 方法时的同步开销，是一种常用的单例实现方式。