GOF23中设计模式之单例设计模式
来源:互联网 发布:录制电脑屏幕视频软件 编辑:程序博客网 时间:2024/04/30 15:43
一、描述:
就是确保该类只有一个实例,且由内部自己创建,外部无法创建,只可以使用,并且提供一个访问该实例的全局访问点
二、常见应用场景:
1、windows的Task Manager(任务管理器)九十很典型的单例模式
2、windows的Recycle Bin(回收站)也是典型的单例应用。在整个系统运行过程中,回收站一直维护着仅有的一个实例
3、操作系统的文件系统,也是大的单例模式实现的具体例子,一个操作系统只能有一个文件系统
4、Application也是单例的典型应用
5、在servlet编程中,每个Servlet也是单例
6、在spring MVC框架 / struts 1框架中,控制器对象也是单例
7、数据库连接池的设计一般也是采用单例模式,因为数据库连接是一种数据库资源
8、应用程序的日志应用,一般都使用单例模式实现,这一般是由于共享的日志文件一直处于打开状态,因为只能有一个实例去操作,否则内容不好追加
三、单例模式的优点:
1、由于单例模式只生成一个实例,减少了系统性能开销,当一个对象的产生需要比较多的资源时,如:读取配置、产生其他依赖的对象时,则可以通过在应用启动时直接产生一个单例对象,然后永久驻留在内存的方式来解决
2、单例模式可以在系统设置全局的访问点,优化共享资源访问,例如可以设计一个单例类,负责所有数据表的映射处理
四、常见的五种单例模式实现方式:
1、懒汉式(线程安全,调用效率不高。但是可以延时加载)
/* * 单例设计模式 * 懒汉式 * 1.构造器私有化 * 2.声明私有的静态属性 * 3.对外提供访问属性的静态方法,同时确保该对象存在且唯一 */类初始化时不初始化这个对象(延时加载,真正用的时候再加载)public class MyJvm1 { //类初始化时,不初始化这个对象(延时加载,真正使用的时候再加载) private static MyJvm1 instance; private MyJvm1(){} //私有化构造器 //方法加了同步,调用效率低 public static synchronized MyJvm1 getInstance(){ if(instance == null){ instance = new MyJvm1(); } return instance; }}class MyJvm2{ private static MyJvm instance = null; private MyJvm() { //私有化构造器 } public static MyJvm getInstance(){ if(null==instance){ //为了提高效率 synchronized(MyJvm.class){ //加了同步,调用效率低 if(null==instance){ //为了安全 instance = new MyJvm(); } } } return instance; }}
2、饿汉式(线程安全,调用效率高。但是不能延时加载)
/* * 单例设计模式 * 饿汉式 * 1.构造器私有化 * 2.声明私有的静态属性,同时创建该对象 * 3.对外提供访问属性的静态方 * * 缺点:类加载时创建,类加载时不管用不用都会创建 * 类在使用的时候加载 */class MyJvm2{ //加载这个类 下面这个属性就会初始化 private static MyJvm2 instance = new MyJvm2(); private MyJvm2() { } public static MyJvm2 getInstance(){ return instance; }}3、双重检测锁式(由于JVM底层内部模型原因,偶尔会出现问题,不建议使用)/** * 双重检测锁实现 优点:这个模式将同步内容下放到if内部,提高了执行效率不必每次获取对象时都进行同步,只有第一次才同步,创建以后就没有必要了缺点:由于编译器优化原因和jvm底层模型原因,偶尔会出现问题,不建议使用 * @author Mr * */public class SingletonDemo5 { private static SingletonDemo5 instance = null; public static SingletonDemo5 getInstance(){ if(instance==null){ SingletonDemo5 sc = null; synchronized (SingletonDemo5.class){ sc = instance; if(sc ==null){ synchronized(SingletonDemo5.class){ if(sc ==null){ sc = new SingletonDemo5(); } } return sc; } } } return instance; } private SingletonDemo5(){}}4、静态内部类式(线程安全,调用效率高,但是,可以延迟加载)/* * 静态内部类实现(也是一种懒加载模式) * 加载MyJvm3不会加载instance,要用的时候调用getInstance()便会加载该类,实例化该对象 */class MyJvm3{ //延缓了加载的时机/ private static class JVMholder{ private static final MyJvm3 instance = new MyJvm3(); } private MyJvm3() { } public static MyJvm3 getInstance(){ //不用加同步,效率高 return JVMholder.instance; }}要点: 外部类没有static属性,则不会像饿汉式那样立即加载对象 只有真正调用getInstance()才会加载静态内部类,加载类时是天然线程安全的,instance是static final类型,保证了内存呢中只有这样一个实例存在,而且只被赋值一次,从而保证了线程的安全性 兼备了并发高效调用和延迟加载的优势5、枚举单例(线程安全,调用效率高,不能延时加载)/** * 测试枚举式实现单例模式 * 枚举本身就是单例模式,有jvm提供安全保障 * 避免了反射和反序列化的漏洞 * 调用效率比较高 * * 但是没有延时加载 * @author Mr * */public enum SingletonDemo4 { //这个枚举元素,本身就是单例对象 INSTANCE; //添加自己需要的操作 public void SingletonOperation(){}}五、单例的创建方式1、构造器私有化2、声明私有的静态属性3、对外提供访问属性的静态方法,同时确保该对象存在且唯一
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