我们都知道,饿汉式单例是线程安全的,也就是不会初始化的时候创建出两个对象来,但是为什么呢?
首先定义一个饿汉式单例如下:
public class Singleton { // 私有化构造方法,以防止外界使用该构造方法创建新的实例 private Singleton(){ } // 默认是public,访问可以直接通过Singleton.instance来访问 static Singleton instance = new Singleton();}
之所以是线程安全的,是因为JVM在类加载的过程,保证了不会初始化多个static对象。类的生命周期主要是:
加载–>验证–>准备–>解析–>初始化–>使用–>卸载
上面的代码,实际上类成员变量instance是在初始化阶段的时候完成初始化,所有的类变量以及static静态代码块,都是在一个叫clinit()的方法里面完成初始化。这一点,使用jclasslib可以看出来:
clinit()方法是由虚拟机收集的,包含了static变量的赋值操作以及static代码块,所以我们代码中的static Singleton instance = new Singleton();就是在其中。虚拟机本身会保证clinit()代码在多线程并发的时候,只会有一个线程可以访问到,其他的线程都需要等待,并且等到执行的线程结束后才可以接着执行,但是它们不会再进入clinit()方法,所以是线程安全的。我们可以验证一下:
首先改造一下单例:
public class Singleton { // 私有化构造方法,以防止外界使用该构造方法创建新的实例 private Singleton() { } // 默认是public,访问可以直接通过Singleton.instance来访问 static Singleton instance = null; static { System.out.println("初始化static模块---开始"); instance = new Singleton(); try { System.out.println("初始化中..."); Thread.sleep(20 * 1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("初始化static模块----结束"); }}
测试代码:
import java.io.*;import java.lang.reflect.InvocationTargetException;public class SingletonTests { public static void main(String[] args) throws Exception, InvocationTargetException, InstantiationException, NoSuchMethodException { Thread thread1 = new Thread(new Runnable() { public void run() { System.out.println("线程1开始尝试初始化单例"); Singleton singleton = Singleton.instance; System.out.println("线程1获取到的单例:" + singleton); } }); Thread thread2 = new Thread(new Runnable() { public void run() { System.out.println("线程2开始尝试初始化单例"); Singleton singleton = Singleton.instance; System.out.println("线程2获取到的单例:" + singleton); } }); thread1.start(); thread2.start(); }}
运行结果,一开始运行的时候,我们可以看到线程1进去了static代码块,它在初始化,线程2则在等待。
待到线程1初始化完成的时候,线程2也不会再进入static代码块,而是和线程1取得同一个对象,由此可见,static代码块实际上就是线程安全的。