发布对象
定义：使一个对象能够被当前范围之外的代码所使用。
@Slf4j
@NotThreadSafe
public class UnsafePublish {
private String[] states = {"a", "b", "c"};
public String[] getStates() {
return states;
}
public static void main(String[] args) {
UnsafePublish unsafePublish = new UnsafePublish();
log.info("{}", Arrays.toString(unsafePublish.getStates()));
unsafePublish.getStates()[0] = "d";
log.info("{}", Arrays.toString(unsafePublish.getStates()));
}
}
此处UnsafePublish中使用public域来发布了一个方法来访问私有域，但获取状态是线程不安全的，因为可能在获取的同时会有其它线程对states做了修改。
对象逸出
一种错误的发布，当一个对象还没有构造完成时，就使它被其它线程所见。
@Slf4j
@NotThreadSafe
@NotRecommend
public class Escape {
private int thisCanBeEscape = 0;
public Escape () {
new InnerClass();
}
private class InnerClass {
public InnerClass() {
//此处使用的this是Escape还没有构造完成的对象
log.info("{}", Escape.this.thisCanBeEscape);
}
}
public static void main(String[] args) {
new Escape();
}
}
发布安全对象的方式
1. 懒汉模式的单例
/**
* 懒汉模式
* 单例实例在第一次使用时进行创建(这种实现是线程不安全的)
*/
@NotThreadSafe
public class SingletonExample1 {
// 私有构造函数
private SingletonExample1() {
}
// 单例对象
private static SingletonExample1 instance = null;
// 静态的工厂方法
public static SingletonExample1 getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new SingletonExample1();
}
return instance;
}
}
单例实例在第一次使用时进行创建(这种实现是线程不安全的)，因为在多线程环境下可能会被创建出多个对象。这还不简单麽，加个synchronized不就安全了
/**
* 懒汉模式
* 单例实例在第一次使用时进行创建
*/
@ThreadSafe
@NotRecommend
public class SingletonExample3 {
// 私有构造函数
private SingletonExample3() {
}
// 单例对象
private static SingletonExample3 instance = null;
// 静态的工厂方法
public static synchronized SingletonExample3 getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new SingletonExample3();
}
return instance;
}
}
此时我们将获取对象方法变成同步方法，虽然保证了能获取到唯一的对象实例，但是这种方式性能开销太大，每一个线程都有一个试图去获取同步锁的过程。而众所周知，加锁是很耗时的。能避免则避免。我们脑海中是不是闪现出了同步代码块这一手段呢?也就是我们常说的双重检测单例模式
/**
* 懒汉模式 -》 双重同步锁单例模式
* 单例实例在第一次使用时进行创建
*/
@NotThreadSafe
public class SingletonExample4 {
// 私有构造函数
private SingletonExample4() {
}
// 1、memory = allocate() 分配对象的内存空间
// 2、ctorInstance() 初始化对象
// 3、instance = memory 设置instance指向刚分配的内存
// JVM和cpu优化，发生了指令重排
// 1、memory = allocate() 分配对象的内存空间
// 3、instance = memory 设置instance指向刚分配的内存
// 2、ctorInstance() 初始化对象
// 单例对象
//private static SingletonExample4 instance = null;
//单例对象 volatile + 双重检测机制 -> 禁止指令重排
private volatile static SingletonExample5 instance = null;
// 静态的工厂方法
public static SingletonExample4 getInstance() {
if (instance == null) { // 双重检测机制 // B
synchronized (SingletonExample4.class) { // 同步锁
if (instance == null) {
instance = new SingletonExample4(); // A - 3
}
}
}
return instance;
}
}
2. 饿汉模式单例
/**
* 饿汉模式
* 单例实例在类装载时进行创建(线程安全的)
* 不足：
* 1.如果构造函数中有过多初始化处理，会造成性能的下降
* 2.如果没有地方使用的话会造成资源的浪费
*
*/
@ThreadSafe
public class SingletonExample2 {
// 私有构造函数
private SingletonExample2() {
}
// 方法1：静态域创建单例对象
private static SingletonExample2 instance = new SingletonExample2();
//方法2：静态块创建单例对象
/**
instance = null;
static{
instance = new SingletonExample2();
}
**/
// 静态的工厂方法
public static SingletonExample2 getInstance() {
return instance;
}
}
3. 枚举实现单例模式(最安全)
/**
* 枚举模式：最安全
*/
@ThreadSafe
@Recommend
public class SingletonExample7 {
// 私有构造函数
private SingletonExample7() {
}
public static SingletonExample7 getInstance() {
return Singleton.INSTANCE.getInstance();
}
private enum Singleton {
INSTANCE;
private SingletonExample7 singleton;
// JVM保证这个方法绝对只调用一次
Singleton() {
singleton = new SingletonExample7();
}
public SingletonExample7 getInstance() {
return singleton;
}
}
}
安全发布对象的方式
- 在静态初始化函数中初始化一个对象引用。
- 将对象的引用保存到volatile类型域或者AtomicReference对象中。
- 将对象的引用保存到某个正确构造对象的final类型域中。
- 将对象的引用保存到一个由锁保护的域中。
