刚刚,在我的微信公众号(hollishcuang)上发了一条问题:不使用synchronized
和lock
,如何实现一个线程安全的单例?
瞬间收到了数百条回复。回答最多的是静态内部类和枚举。很好,这两种确实可以实现。
枚举
public enum Singleton {
INSTANCE;
public void whateverMethod() {
}
}
静态内部类
public class Singleton {
private static class SingletonHolder {
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
private Singleton (){}
public static final Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
}
还有人回答的很简单:饿汉。很好,这个也是对的。
饿汉
public class Singleton {
private static Singleton instance = new Singleton();
private Singleton (){}
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
饿汉变种
public class Singleton {
private Singleton instance = null;
static {
instance = new Singleton();
}
private Singleton (){}
public static Singleton getInstance() {
return this.instance;
}
}
(更多单例实现方式见:单例模式的七种写法)
问:这几种实现单例的方式的真正的原理是什么呢?
答:以上几种实现方式,都是借助了
ClassLoader
的线程安全机制。
先解释清楚为什么说都是借助了ClassLoader
。
从后往前说,先说两个饿汉,其实都是通过定义静态的成员变量,以保证instance
可以在类初始化的时候被实例化。那为啥让instance
在类初始化的时候被实例化就能保证线程安全了呢?因为类的初始化是由ClassLoader
完成的,这其实就是利用了ClassLoader
的线程安全机制啊。
再说静态内部类,这种方式和两种饿汉方式只有细微差别,只是做法上稍微优雅一点。这种方式是Singleton
类被装载了,instance
不一定被初始化。因为SingletonHolder
类没有被主动使用,只有显示通过调用getInstance
方法时,才会显示装载SingletonHolder
类,从而实例化instance
。。。但是,原理和饿汉一样。
最后说枚举,其实,如果把枚举类进行反序列化,你会发现他也是使用了static
final
来修饰每一个枚举项。(详情见:深度分析Java的枚举类型—-枚举的线程安全性及序列化问题)
至此,我们说清楚了,各位看官的回答都是利用了ClassLoader
的线程安全机制。至于为什么ClassLoader
加载类是线程安全的,这里可以先直接回答:ClassLoader
的loadClass
方法在加载类的时候使用了synchronized
关键字。也正是因为这样, 除非被重写,这个方法默认在整个装载过程中都是同步的(线程安全的)。(详情见:深度分析Java的ClassLoader机制(源码级别))
哈哈哈哈!!!~所以呢,这里可以说,大家的回答都只答对了一半。虽然没有显示使用synchronized
和lock
,但是还是间接的用到了!!!!
那么,这里再问一句:不使用synchronized和lock,如何实现一个线程安全的单例?答案见:不使用synchronized和lock,如何实现一个线程安全的单例?(二)
加入缓存?
我怎么看着恶汉变种和静态内部类是一样的……