单例模式在多线程上的使用
昨天去Nokia研发中心面试,出了很多关于设计模式的题,总共10道题有4道里面有设计模式吧,足以见到他们对设计模式的重视。在提问环节中也被问到了设计模式,我们以前使用设计模式往往不够深入,下面我转了别人关于单例模式的论述,也是这次面试中我没回答出来的问题。
转自http://hi.baidu.com/rtsbtx/blog/item/331681f88162cc05d9f9fde8.html
概要
public class SingletonInstantiator { public SingletonInstantiator() { ClassicSingleton instance = ClassicSingleton.getInstance(); ClassicSingleton anotherInstance = new ClassicSingleton(); ... } } 前面这个代码片段为何能在没有继承ClassicSingleton并且ClassicSingleton类的构造方法是protected的情况下创建其实例?答案是protected的构造方法可以被其子类以及在同一个包中的其它类调用。因为ClassicSingleton和SingletonInstantiator位于相同的包(缺省的包),所以SingletonInstantiator方法能创建ClasicSingleton的实例。 这种情况下有两种解决方案:一是你可以使ClassicSingleton的构造方法变化私有的(private)这样只有ClassicSingleton的方法能调用它;然而这也意味着ClassicSingleton不能有子类。有时这是一种很合意的解决方法,如果确实如此,那声明你的单例类为final是一个好主意,这样意图明确,并且让编译器去使用一些性能优化选项。另一种解决方法是把你的单例类放到一个外在的包中,以便在其它包中的类(包括缺省的包)无法实例化一个单例类。 关于ClassicSingleton的第三点感兴趣的地方是,如果单例由不同的类装载器装入,那便有可能存在多个单例类的实例。假定不是远端存取,例如一些servlet容器对每个servlet使用完全不同的类装载器,这样的话如果有两个servlet访问一个单例类,它们就都会有各自的实例。 第四点,如果ClasicSingleton实现了java.io.Serializable接口,那么这个类的实例就可能被序列化和复原。不管怎样,如果你序列化一个单例类的对象,接下来复原多个那个对象,那你就会有多个单例类的实例。 最后也许是最重要的一点,就是例1中的ClassicSingleton类不是线程安全的。如果两个线程,我们称它们为线程1和线程2,在同一时间调用ClassicSingleton.getInstance()方法,如果线程1先进入if块,然后线程2进行控制,那么就会有ClassicSingleton的两个的实例被创建。 正如你从前面的讨论中所看到的,尽管单例模式是最简单的设计模式之一,在Java中实现它也是决非想象的那么简单。这篇文章接下来会揭示Java规范对单例模式进行的考虑,但是首先让我们近水楼台的看看你如何才能测试你的单例类。 测试单例模式 接下来,我使用与log4j相对应的JUnit来测试单例类,它会贯穿在这篇文章余下的部分。如果你对JUnit或log4j不很熟悉,请参考相关资源。 例2是一个用JUnit测试例1的单例模式的案例: 例2.一个单例模式的案例 import org.apache.log4j.Logger; import junit.framework.Assert; import junit.framework.TestCase; public class SingletonTest extends TestCase { private ClassicSingleton sone = null, stwo = null; private static Logger logger = Logger.getRootLogger(); public SingletonTest(String name) { super(name); } public void setUp() { logger.info("getting singleton..."); sone = ClassicSingleton.getInstance(); logger.info("...got singleton: " + sone); logger.info("getting singleton..."); stwo = ClassicSingleton.getInstance(); logger.info("...got singleton: " + stwo); } public void testUnique() { logger.info("checking singletons for equality"); Assert.assertEquals(true, sone == stwo); } }
Buildfile: build.xml init: [echo] Build 20030414 (14-04-2003 03:08) compile: run-test-text: [java] .INFO main: [b]getting singleton...[/b] [java] INFO main: [b]created singleton:[/b] Singleton@e86f41 [java] INFO main: ...got singleton: Singleton@e86f41 [java] INFO main: [b]getting singleton...[/b] [java] INFO main: ...got singleton: Singleton@e86f41 [java] INFO main: checking singletons for equality [java] Time: 0.032 [java] OK (1 test)正如前面的清单所示,例2的简单测试顺利通过----通过ClassicSingleton.getInstance()获得的两个单例类的引用确实相同;然而,你要知道这些引用是在单线程中得到的。下面的部分着重于用多线程测试单例类。 |