Java单例未释放 java单例模式内部类

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imking 2024-01-19 23:28:09

文章标签 Java单例未释放内部类初始化线程安全 文章分类 Java 后端开发

文章目录

一、代码
二、静态内部类的优点：
三、静态内部类又是如何实现线程安全

3.1、静态内部类就属于被动使用
3.2 、代码分析
3.3、总结

四、静态内部类的缺点

一、代码

public class SingleTon {         //外部类

	private SingleTon(){}	

	// 静态方法
	public static SingleTon getInstance(){
		return SingleTonHolder.INSTANCE ;
	}
	
	//静态内部类
	private static class SingleTonHolder {
	
		private static final  SingleTon  INSTANCE  = new SingleTon();
	}
}

二、静态内部类的优点：

外部类加载时，并不需要立即加载 静态内部类，静态内部类 不被加载则不去初始化 INSTANCE ，故而不占内存。
即当 SingleTon 第一次被加载时，并不需要去加载 SingleTonHolder 。

当 getInstance() 第一次被调用时，才会去初始化 INSTANCE，虚拟机加载 SingleTonHolder 类。

这种方法不仅能确保线程安全，也能保证单例的唯一性，同时也延迟了单例的实例化。

三、静态内部类又是如何实现线程安全

3.1、静态内部类就属于被动使用

参考文章：
Java 类的主动使用和被动使用：
JVM类加载的过程（类加载子系统）

静态内部类就属于 被动使用 ，所以不会进行初始化，即不会对静态变量的初始化和静态代码块的赋值。

3.2 、代码分析

Java单例未释放 java单例模式内部类_线程安全

当 getInstance() 被调用时，SingleTonHolder 才在 SingleTon 的 运行时常量池 里，把 符号引用 替换为 直接引用 （即：类加载过程的 解析 阶段），这时，静态对象 INSTANCE 也真正被创建，然后再被 getInstance() 返回出去，这点同饿汉模式。

那么，饿汉模式是有线程安全问题的？

再回头看下 getInstance() ，调用的是 SingleTonHolder.INSTANCE ，跟上面那个DCL方法不同的是， getInstance() 方法并没有多次去 new 对象，故不管多少个线程去调用 getInstance() ，取的都是同一个 INSTANCE 对象，而不用去重新创建。

Java单例未释放 java单例模式内部类_内部类_02

那么 INSTANCE 在创建过程中又是如何保证线程安全的呢？ 在《深入理解java虚拟机》中，这样描述（摘要）：

1、虚拟机会保证一个类的 <clinit>() 在多线程环境中被正确地加锁、同步。
2、如果多个线程同时去初始化一个类，那么，只会有一个线程去执行这个类的 <clinit>() ，其他线程都需要 阻塞等待。
3、 需要注意的是，第一个活动线程 执行 <clinit>() 后，其他线程被唤醒之后，不会再次进入 <clinit>() 。同一个类加载器下，一个类型只会初始化一次。在实际应用中，这种阻塞往往是很隐蔽的。

因此，可以看出 INSTANCE 在创建过程中是线程安全的，所以说 静态内部类 形式的单例可保证线程安全，也能保证单例的唯一性，同时也延迟了单例的实例化。

3.3、总结

采用的类装载的机制保证初始化实例只有一个线程。
静态内部类在 SingleTon 类被装载时并不会立即实例化，而是在需要实例化时，调用 getInstance()，才会被装载 SingleTonHolder 类，从而完成 SingleTon 的实例化。
类的静态属性（类）只会在第一次加载类的时候初始化，所以在这里，JVM帮助我们保证线程的安全性，在类进行初始化时，别的线程是无法进入的。
优点：避免了线程不安全，利用静态内类特点实现延迟加载，效率高。