BlogJava-勤加练习，必能得心应手！不期速成，日拱一卒！-随笔分类-线程-模式-设计

个人公众号「Java爱好者社区」高质量原创文章持续输出，欢迎各位小主关注

David1228 — Wed, 30 Oct 2019 06:10:00 GMT

blogjava网站与博客园合并了，对blogjava还是有感情的。
并且blogjava网站发布的文章是在博客园首页看不到的。
blogjava网站首页能看到，你可以点击标题进入可以看到图片二维码信息。

Java爱好者社区
公众号内容简介：

专注于分享Java后端相关技术、老司机实战干货，不限于JVM、并发、设计模式、性能优化、分布式&微服务、云原生、大数据相关主题。
希望关注的你停下脚步，定有所收获。

以前的个人博客内容不好迁移，所以我打算根据自己的多年经验，不断整理输出有价值的内容。
目前公众号内容有关于SpringCloud（微服务框架）、Skywalking（APM监控调用链）、JVM（GC分析、内存泄漏分析）、并发编程相关原创实战文章已出炉。

最近刚开始已经有不少小伙伴关注了，期待能有幸搜索到本博客的同学，可以扫码关注一下，不胜感激。
大家有任何技术、职场、面试上的问题都可以与我交流。

方式一：扫码以下公众号二维码：

方式二：在微信上直接搜索： javatech_cbo

感谢各位小伙伴的支持，后续会在该公众号上输出大量的有价值的实战干货，期待与你一同进步与成长。

David1228 2019-10-30 14:10 发表评论

简单工厂模式与抽象工厂模式

David1228 — Thu, 04 Jul 2013 09:07:00 GMT

摘要: 本文转载自：http://www.cnblogs.com/java-my-life/archive/2012/03/28/2418836.html场景问题　　举个生活中常见的例子——组装电脑，我们在组装电脑的时候，通常需要选择一系列的配件，比如CPU、硬盘、内存、主板、电源、机箱等。为讨论使用简单点，只考虑选择CPU和主板的问题。　　事实上，在选择CPU的时候，面临一系列的... 阅读全文

David1228 2013-07-04 17:07 发表评论

（转）定时且周期性的任务研究I--Timer ---- 任务研究II--ScheduledThreadPoolExecutor

David1228 — Mon, 18 Mar 2013 10:58:00 GMT

摘要: jdk并发部分，如果英文理解有点小难，可以参考http://www.yiibai.com/java6/java/util/concurrent/package-summary.html本篇转自：http://victorzhzh.iteye.com/blog/1011635很多时候我们希望任务可以定时的周期性的执行，在最初的JAVA工具类库中，通过Timer可以实现定时的周期性的需求，但是有一定的... 阅读全文

David1228 2013-03-18 18:58 发表评论

设计模式之Composite模式

David1228 — Fri, 12 Oct 2012 08:20:00 GMT

假设您今天要开发一个动画编辑程式，动画由影格（Frame）组成，数个影格组合为动画清单，动画清单也可以由其它已完成的动画清单组成，也可以在动画清单与清单之间加入个别影格。无论是影格或动画清单都可以播放，而动画清单负责的就是组合影格或动画清单，所以可以这么设计：

对于Frame而言，Playlist是一个容器，然而Playlist也实作Playable，所以它也可以播放，您可以进一步地将Playlist组合至另一个Playlist中，以形成更长的播放清单。以Java实现的话。
以Java實現的話。

import java.util.*;

interface Playable {
    void play();
}

class Frame implements Playable {
    private String image;
    Frame(String image) {
        this.image = image;
    }
    public void play() {
        System.out.println("播放 " + image);
    }
}

class Playlist implements Playable {
    private List list = new ArrayList();
    public void add(Playable playable) {
        list.add(playable);
    }
    public void play() {
        for(Playable playable : list) {
            playable.play();
        }
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Frame logo = new Frame("片頭 LOGO");
        
        Playlist playlist1 = new Playlist();
        playlist1.add(new Frame("Duke 左揮手"));
        playlist1.add(new Frame("Duke 右揮手"));
        
        Playlist playlist2 = new Playlist();
        playlist2.add(new Frame("Duke 走左腳"));
        playlist2.add(new Frame("Duke 走右腳"));
        
        Playlist all = new Playlist();
        all.add(logo);
        all.add(playlist1);
        all.add(playlist2);
        
        all.play();
    }
}

以Python實現的話：

class Frame:
    def __init__(self, image):
        self.image = image
    def play(self):
        print("播放 " + self.image)

class Playlist:
    def __init__(self):
        self.list = []
    def add(self, playable):
        self.list.append(playable);
    def play(self):
        for playable in self.list:
            playable.play()
            
logo = Frame("片頭 LOGO")
        
playlist1 = Playlist()
playlist1.add(Frame("Duke 左揮手"))
playlist1.add(Frame("Duke 右揮手"))
        
playlist2 = Playlist()
playlist2.add(Frame("Duke 走左腳"))
playlist2.add(Frame("Duke 走右腳"))
        
all = Playlist()
all.add(logo)
all.add(playlist1)
all.add(playlist2)

all.play();以UML来表示Composite模式的结构：

具有层次性或组合性的物件可以使用Composite模式，像是电路元件、视窗元件等，使用Composite模式可以大大减低这些元件设计的复杂度，以Java标准API中AWT视窗元件为例，Component上有个paint()方法，可以进行元件的绘制，Container可以容纳Component（如Button、Label等），而Container继承Component，所以Container也可以容纳Container，这也是Composite模式的实际例子：

from ： http://caterpillar.onlyfun.net/Gossip/index.html

David1228 2012-10-12 16:20 发表评论

多线程中单例模式

David1228 — Fri, 14 May 2010 06:17:00 GMT

Abstract

在开发中，如果某个实例的创建需要消耗很多系统资源，那么我们通常会使用惰性加载机制，也就是说只有当使用到这个实例的时候才会创建这个实例，这个好处在单例模式中得到了广泛应用。这个机制在single-threaded环境下的实现非常简单，然而在multi-threaded环境下却存在隐患。本文重点介绍惰性加载机制以及其在多线程环境下的使用方法。（作者numberzero，参考IBM文章《Double-checked locking and the Singleton pattern》，欢迎转载与讨论）

1 单例模式的惰性加载
通常当我们设计一个单例类的时候，会在类的内部构造这个类（通过构造函数，或者在定义处直接创建），并对外提供一个static getInstance方法提供获取该单例对象的途径。例如：

这样的代码缺点是：第一次加载类的时候会连带着创建Singleton实例，这样的结果与我们所期望的不同，因为创建实例的时候可能并不是我们需要这个实例的时候。同时如果这个Singleton实例的创建非常消耗系统资源，而应用始终都没有使用Singleton实例，那么创建Singleton消耗的系统资源就被白白浪费了。

为了避免这种情况，我们通常使用惰性加载的机制，也就是在使用的时候才去创建。以上代码的惰性加载代码如下：

Java代码 < type="application/x-shockwave-flash" width="14" height="15" src="http://xupo.javaeye.com/javascripts/syntaxhighlighter/clipboard_new.swf" src="http://xupo.javaeye.com/javascripts/syntaxhighlighter/clipboard_new.swf" flashvars="clipboard=public%20class%20Singleton%7B%20%20%20%20%20%20%0A%20%20%20%20private%20static%20Singleton%20instance%20%3D%20null%3B%20%20%20%20%20%20%0A%20%20%20%20private%20Singleton()%7B%20%20%20%20%20%20%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%E2%80%A6%20%20%20%20%20%20%0A%20%20%20%20%7D%20%20%20%20%20%20%0A%20%20%20%20public%20static%20Singleton%20getInstance()%7B%20%20%20%20%20%20%0A%20%20%20%20%20%20%20%20if%20(instance%20%3D%3D%20null)%20%20%20%20%20%20%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20instance%20%3D%20new%20Singleton()%3B%20%20%20%20%20%20%20%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20return%20instance%3B%20%20%20%20%20%20%20%0A%20%20%20%20%7D%20%20%20%20%20%20%0A%7D%20%20%20%20%20%0A" quality="high" allowscriptaccess="always" type="application/x-shockwave-flash" pluginspage="http://www.macromedia.com/go/getflashplayer" height="15" width="14">
public   class Singleton{
    private   static Singleton instance = null ;
    private Singleton(){
        …
    }
    public   static Singleton getInstance(){
        if (instance == null )
            instance = new Singleton();
                return instance;
    }
}
public class Singleton{
    private static Singleton instance = null;
    private Singleton(){
        …
    }
    public static Singleton getInstance(){
        if (instance == null)
            instance = new Singleton();
                return instance;
    }
}

         这样，当我们第一次调用Singleton.getInstance()的时候，这个单例才被创建，而以后再次调用的时候仅仅返回这个单例就可以了。

2 惰性加载在多线程中的问题
先将惰性加载的代码提取出来：

1. A进入if判断，此时foo为null，因此进入if内

2. B进入if判断，此时A还没有创建foo，因此foo也为null，因此B也进入if内

3. A创建了一个Foo并返回

4. B也创建了一个Foo并返回

此时问题出现了，我们的单例被创建了两次，而这并不是我们所期望的。

3 各种解决方案及其存在的问题
3.1 使用Class锁机制
以上问题最直观的解决办法就是给getInstance方法加上一个synchronize前缀，这样每次只允许一个现成调用getInstance方法：

3.2 double-checked locking
曾经有人为了解决以上问题，提出了double-checked locking的解决方案

Java代码 < type="application/x-shockwave-flash" width="14" height="15" src="http://xupo.javaeye.com/javascripts/syntaxhighlighter/clipboard_new.swf" src="http://xupo.javaeye.com/javascripts/syntaxhighlighter/clipboard_new.swf" flashvars="clipboard=public%20static%20Singleton%20getInstance()%7B%20%20%20%20%20%20%0A%20%20%20%20if%20(instance%20%3D%3D%20null)%20%20%20%20%20%20%0A%20%20%20%20%20%20%20%20synchronized(instance)%7B%20%20%20%20%20%20%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20if(instance%20%3D%3D%20null)%20%20%20%20%20%20%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20instance%20%3D%20new%20Singleton()%3B%20%20%20%20%20%20%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%7D%20%20%20%20%20%20%0A%20%20%20%20return%20instance%3B%20%20%20%20%20%20%20%0A%7D" quality="high" allowscriptaccess="always" type="application/x-shockwave-flash" pluginspage="http://www.macromedia.com/go/getflashplayer" height="15" width="14">
public   static Singleton getInstance(){
    if (instance == null )
        synchronized (instance){
            if (instance == null )
                instance = new Singleton();
        }
    return instance;
}
public static Singleton getInstance(){
    if (instance == null)
        synchronized(instance){
            if(instance == null)
                instance = new Singleton();
        }
    return instance;
}         让我们来看一下这个代码是如何工作的：首先当一个线程发出请求后，会先检查instance是否为null，如果不是则直接返回其内容，这样避免了进入 synchronized块所需要花费的资源。其次，即使第2节提到的情况发生了，两个线程同时进入了第一个if判断，那么他们也必须按照顺序执行 synchronized块中的代码，第一个进入代码块的线程会创建一个新的Singleton实例，而后续的线程则因为无法通过if判断，而不会创建多余的实例。

上述描述似乎已经解决了我们面临的所有问题，但实际上，从JVM的角度讲，这些代码仍然可能发生错误。

对于JVM而言，它执行的是一个个Java指令。在Java指令中创建对象和赋值操作是分开进行的，也就是说instance = new Singleton();语句是分两步执行的。但是JVM并不保证这两个操作的先后顺序，也就是说有可能JVM会为新的Singleton实例分配空间，然后直接赋值给instance成员，然后再去初始化这个Singleton实例。这样就使出错成为了可能，我们仍然以A、B两个线程为例：

1. A、B线程同时进入了第一个if判断

2. A首先进入synchronized块，由于instance为null，所以它执行instance = new Singleton();

3. 由于JVM内部的优化机制，JVM先画出了一些分配给Singleton实例的空白内存，并赋值给instance成员（注意此时JVM没有开始初始化这个实例），然后A离开了synchronized块。

4. B进入synchronized块，由于instance此时不是null，因此它马上离开了synchronized块并将结果返回给调用该方法的程序。

5. 此时B线程打算使用Singleton实例，却发现它没有被初始化，于是错误发生了。

4 通过内部类实现多线程环境中的单例模式
为了实现慢加载，并且不希望每次调用getInstance时都必须互斥执行，最好并且最方便的解决办法如下：

Java代码 < type="application/x-shockwave-flash" width="14" height="15" src="http://xupo.javaeye.com/javascripts/syntaxhighlighter/clipboard_new.swf" src="http://xupo.javaeye.com/javascripts/syntaxhighlighter/clipboard_new.swf" flashvars="clipboard=public%20class%20Singleton%7B%20%20%20%20%20%20%0A%20%20%20%20private%20Singleton()%7B%20%20%20%20%20%20%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%E2%80%A6%20%20%20%20%20%20%0A%20%20%20%20%7D%20%20%20%20%20%20%0A%20%20%20%20private%20static%20class%20SingletonContainer%7B%20%20%20%20%20%20%0A%20%20%20%20%20%20%20%20private%20static%20Singleton%20instance%20%3D%20new%20Singleton()%3B%20%20%20%20%20%20%0A%20%20%20%20%7D%20%20%20%20%20%20%0A%20%20%20%20public%20static%20Singleton%20getInstance()%7B%20%20%20%20%20%20%0A%20%20%20%20%20%20%20%20return%20SingletonContainer.instance%3B%20%20%20%20%20%20%0A%20%20%20%20%7D%20%20%20%20%20%20%0A%7D%20%20%20%20%20%0A" quality="high" allowscriptaccess="always" type="application/x-shockwave-flash" pluginspage="http://www.macromedia.com/go/getflashplayer" height="15" width="14">
public   class Singleton{
    private Singleton(){
        …
    }
    private   static   class SingletonContainer{
        private   static Singleton instance = new Singleton();
    }
    public   static Singleton getInstance(){
        return SingletonContainer.instance;
    }
}
public class Singleton{
    private Singleton(){
        …
    }
    private static class SingletonContainer{
        private static Singleton instance = new Singleton();
    }
    public static Singleton getInstance(){
        return SingletonContainer.instance;
    }
}
       JVM内部的机制能够保证当一个类被加载的时候，这个类的加载过程是线程互斥的。这样当我们第一次调用getInstance的时候，JVM能够帮我们保证instance只被创建一次，并且会保证把赋值给instance的内存初始化完毕，这样我们就不用担心3.2中的问题。此外该方法也只会在第一次调用的时候使用互斥机制，这样就解决了3.1中的低效问题。最后instance是在第一次加载SingletonContainer类时被创建的，而 SingletonContainer类则在调用getInstance方法的时候才会被加载，因此也实现了惰性加载。

本文来自CSDN博客，转载请标明出处：http://blog.csdn.net/fancyerII/archive/2010/03/15/5382349.aspx