设计模式-单例模式

来源:互联网 发布:网络主播收入堪比明星 编辑:程序博客网 时间:2024/05/21 00:46

单例模式确保一个实例被创建,并且任意时刻都只有一个对象,并提供一个访问它的全局访问点。
特征是构造函数为私有,然后声明一个私有静态成员作为类对象,对外提供一个静态类方法创建该对象,在创建对象时会先判断是否已经创建,若是则直接返回已经创建的对象,若没有则创建新对象。

常用的方法

一般分为“懒汉式”和“饿汉式”。“懒汉式”就是懒加载,第一次使用才加载,“饿汉式”是类初始化的时候就已经加载好了。对于类所在内存不多且使用很频繁可以优先考虑使用“饿汉式”,否则使用懒汉式。

1、饿汉式(静态常量)[可用]

publicclass Singleton {    private final static Singleton INSTANCE = new Singleton();    private Singleton(){}    public static Singleton getInstance(){        return INSTANCE;    }}

优点:这种写法比较简单,就是在类装载的时候就完成实例化。避免了线程同步问题。
缺点:在类装载的时候就完成实例化,没有达到Lazy Loading的效果。如果从始至终从未使用过这个实例,则会造成内存的浪费。

2、饿汉式(静态代码块)[可用]

publicclass Singleton {    private static Singleton instance;    static {        instance = new Singleton();    }    private Singleton() {}    public Singleton getInstance() {        return instance;    }}

这种方式和上面的方式其实类似,只不过将类实例化的过程放在了静态代码块中,也是在类装载的时候,就执行静态代码块中的代码,初始化类的实例。优缺点和上面是一样的。

3、懒加载(静态内部类)[推荐用]

public class Singleton {private Singleton() {}    private static class SingletonInstance {    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();    }    publicstatic Singleton getInstance() {        return SingletonInstance.INSTANCE;    }}

这种方式跟饿汉式方式采用的机制类似,但又有不同。两者都是采用了类装载的机制来保证初始化实例时只有一个线程。不同的地方在饿汉式方式是只要Singleton类被装载就会实例化,没有Lazy-Loading的作用,而静态内部类方式在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方法,才会装载SingletonInstance类,从而完成Singleton的实例化。
类的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化,所以在这里,JVM帮助我们保证了线程的安全性,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,延迟加载,效率高。

4、枚举[推荐用]

public enum Singleton {      INSTANCE;  }  

使用Singleton.INSTANCE

借助JDK1.5中添加的枚举来实现单例模式。不仅能避免多线程同步问题,而且还能防止反序列化重新创建新的对象。

5、双重检查[推荐用]

public class Singleton {    private static volatile Singleton singleton;    private Singleton() {}    public static Singleton getInstance() {        if (singleton == null) {            synchronized (Singleton.class) {                if (singleton == null) {                    singleton = new Singleton();                }            }        }        return singleton;    }}

双重检查就不会因为并发创建出多个实例了。实例化代码只用执行一次,后面再次访问时,判断if (singleton == null),直接return实例化对象。
优点:线程安全;延迟加载;效率较高。

6、懒汉式(线程安全,同步方法)[不推荐用]

publicclass Singleton {    private static Singleton singleton;    private Singleton() {}    public static synchronized Singleton getInstance() {        if (singleton == null) {            singleton = new Singleton();        }        return singleton;    }}

解决上面第三种实现方式的线程不安全问题,做个线程同步就可以了,于是就对getInstance()方法进行了线程同步。
缺点:效率太低了,每个线程在想获得类的实例时候,执行getInstance()方法都要进行同步。而其实这个方法只执行一次实例化代码就够了,后面的想获得该类实例,直接return就行了。方法进行同步效率太低要改进。

参考

单例模式|菜鸟联盟
单例模式
【HeadFirst 设计模式学习笔记】5 单例模式

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