设计模式之单例模式
来源:互联网 发布:淘宝80字好评 编辑:程序博客网 时间:2024/06/08 12:22
整理的单例模式:
* 单例模式 */public class Singleton { /* 持有私有静态实例,防止被引用,此处赋值为null,目的是实现延迟加载 */ private static Singleton instance = null; /* 私有构造方法,防止被实例化 */ private Singleton() { } /* 静态工程方法,创建实例 */ public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } /* 如果该对象被用于序列化,可以保证对象在序列化前后保持一致 */ public Object readResolve() { return instance; } /** * 这个类可以满足基本要求,但是,像这样毫无线程安全保护的类, * 如果我们把它放入多线程的环境下,肯定就会出现问题了,如何解决? * 我们首先会想到对getInstance方法加synchronized关键字 */ public static synchronized Singleton getInstancesyn() {//如果现在调用这个方法则锁住 if (instance == null) { synchronized (instance) {//如果现在调用这个类则锁住 if (instance == null) { instance = new Singleton(); } } } return instance; } /** * 似乎解决了之前提到的问题,将synchronized关键字加在了内部,也就是说当调用的时候是不需要加锁的,只有在instance为null,并创建对象的时候才需要加锁,性能有一定的提升。 * 但是,这样的情况,还是有可能有问题的,看下面的情况: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。这样就可能出错了,我们以A、B两个线程为例: a>A、B线程同时进入了第一个if判断 b>A首先进入synchronized块,由于instance为null,所以它执行instance = new Singleton(); c>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。 d>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。 e>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。 所以程序还是有可能发生错误,其实程序在运行过程是很复杂的,从这点我们就可以看出,尤其是在写多线程环境下的程序更有难度,有挑战性。我们对该程序做进一步优化: */ /** * 实际情况是,单例模式使用内部类来维护单例的实现,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上面的问题。同时该方法也只会在第一次调用的时候使用互斥机制, * 这样就解决了低性能问题。这样我们暂时总结一个完美的单例模式:*/ /* 此处使用一个内部类来维护单例 */ private static class SingletonFactory{ private static Singleton instance = new Singleton(); } public static Singleton getInstanceF(){ return SingletonFactory.instance; } /** * 其实说它完美,也不一定,如果在构造函数中抛出异常,实例将永远得不到创建,也会出错。所以说,十分完美的东西是没有的,我们只能根据实际情况,选择最适合自己应用场景的实现方法。 * 也有人这样实现:因为我们只需要在创建类的时候进行同步,所以只要将创建和getInstance()分开,单独为创建加synchronized关键字,也是可以的: * */ private static synchronized void synInit(){ if(instance == null){ instance = new Singleton(); } } public static Singleton getInstanceS(){ if(instance == null){ synInit(); } return instance; } /** * 采用"影子实例"的办法为单例对象的属性同步更新 * */ private Vector properties = null; public Vector getProperties(){ return properties; } //这里理解为意思就是我先赋值给其他类,然后再通过这个方法赋值给这个单列实体的属性 public void updateProperties(){ Singleton shadow = new Singleton(); properties = shadow.getProperties(); } /** * 1、单例模式理解起来简单,但是具体实现起来还是有一定的难度。 2、synchronized关键字锁定的是对象,在用的时候,一定要在恰当的地方使用(注意需要使用锁的对象和过程,可能有的时候并不是整个对象及整个过程都需要锁)。 到这儿,单例模式基本已经讲完了,结尾处,笔者突然想到另一个问题,就是采用类的静态方法,实现单例模式的效果,也是可行的,此处二者有什么不同? 首先,静态类不能实现接口。(从类的角度说是可以的,但是那样就破坏了静态了。因为接口中不允许有static修饰的方法,所以即使实现了也是非静态的) 其次,单例可以被延迟初始化,静态类一般在第一次加载是初始化。之所以延迟加载,是因为有些类比较庞大,所以延迟加载有助于提升性能。 再次,单例类可以被继承,他的方法可以被覆写。但是静态类内部方法都是static,无法被覆写。 最后一点,单例类比较灵活,毕竟从实现上只是一个普通的Java类,只要满足单例的基本需求,你可以在里面随心所欲的实现一些其它功能,但是静态类不行。从上面这些概括中, 基本可以看出二者的区别,但是,从另一方面讲,我们上面最后实现的那个单例模式,内部就是用一个静态类来实现的,所以,二者有很大的关联,只是我们考虑问题的层面不同罢了。 两种思想的结合,才能造就出完美的解决方案,就像HashMap采用数组+链表来实现一样,其实生活中很多事情都是这样,单用不同的方法来处理问题,总是有优点也有缺点,最完美的方法是,结合各个方法的优点,才能最好的解决问题! * */}
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