设计模式(一)单例模式

简介:

单例模式（Singleton Pattern）是 Java 中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

这种模式涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。

 Eg:    

1、单例类只能有一个实例。

2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。

3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

介绍:

保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

核心: 构造函数是私有的。   

优点:

1、在内存里只有一个实例，减少了内存的开销，尤其是频繁的创建和销毁实例。

2、避免对资源的多重占用（比如写文件操作）。

缺点: 

没有接口，不能继承，与单一职责原则冲突，一个类应该只关心内部逻辑，而不关心外面怎么样来实例化。

实现形式:

1、懒汉式

2、饿汉式

3、双重锁式

4、静态内部类式

5、枚举式

案例代码:

例一:懒汉式

package singleton_Pattern;/** * Title: idler * Description: 懒汉式 * Company: http://blog.csdn.net/lu1005287365 * @authorLYW * @version 1.0 */public class Idler {//对象属性private static Idler idler;//私有化构造方法private Idler(){}//懒汉式 是线程安全的  加锁public static synchronized Idler getInstance(){if(idler==null){idler = new Idler();}return idler;}}

特点：

这种方式具备很好的 lazy loading，能够在多线程中很好的工作，但是，效率很低，99% 情况下不需要同步。
优点：第一次调用才初始化，避免内存浪费。
缺点：必须加锁 synchronized 才能保证单例，但加锁会影响效率。getInstance() 的性能对应用程序不是很关键（该方法使用不太频繁）。

例二:饿汉式

package singleton_Pattern;/** *  * Title: Hungry  * Description: 饿汉式 单例模式 * Company: http://blog.csdn.net/lu1005287365 *  * @author LYW * @version 1.0 */public class Hungry {// 当类加载时 就初始化对象private static Hungry hungry = new Hungry();// 私有化构造函数private Hungry() {};// 公共接口 得到对象public static Hungry getInstance() {return hungry;}}

特点: 

这种方式比较常用，但容易产生垃圾对象。
优点：没有加锁，执行效率会提高。
缺点：类加载时就初始化，浪费内存。
它基于 classloder 机制避免了多线程的同步问题，不过，instance 在类装载时就实例化，虽然导致类装载的原因有很多种，在单例模式中大多数都是调用 getInstance 方法， 但是也不能确定有其他的方式（或者其他的静态方法）导致类装载，这时候初始化 instance 显然没有达到 lazy loading 的效果。

例三:双重锁式:

package singleton_Pattern;/** *  * Title: Double_Checked_Locking  * Description: 双重锁 单例模式 * Company: http://blog.csdn.net/lu1005287365 * @author LYW * @version 1.0 */public class Double_Checked_Locking {private volatile static Double_Checked_Locking dcl;// 私有化无参构造private Double_Checked_Locking() {}public static Double_Checked_Locking getSingleton() {if (dcl == null) {Double_Checked_Locking dcl2;synchronized (Double_Checked_Locking.class) {dcl2 = dcl;if (dcl2 == null) {dcl2 = new Double_Checked_Locking();}dcl = dcl2;}}return dcl;}}

特点:这种方式采用双锁机制，安全且在多线程情况下能保持高性能。
getInstance() 的性能对应用程序很关键。一般不常用到

例四:静态内部类式

package singleton_Pattern;/** * Title: Static_inner_classes * Description: 单例模式之 静态内部类的方式 * 线程安全，调用效率高，实现了延迟加载! * Company: http://blog.csdn.net/lu1005287365 * @authorLYW * @version 1.0 */public class Static_inner_classes {//私有化private Static_inner_classes() {}private static class Static_inner_classesInstance {//final 不能修改 不存在同步等待问题 兼备了并发高效调用和延迟加载的优势！private static final Static_inner_classes instance = new Static_inner_classes();}public static Static_inner_classes getInstance() {return Static_inner_classesInstance.instance;}}

特点:这种方式能达到双检锁方式一样的功效，但实现更简单。对静态域使用延迟初始化，应使用这种方式而不是双检锁方式。这种方式只适用于静态域的情况，双检锁方式可在实例域需要延迟初始化时使用。 这种方式同样利用了 classloder 机制来保证初始化 instance 时只有一个线程

例五、枚举式

package singleton_Pattern;/** *  * Title: EnumSingle * Description: 单利模式 枚举实现 * Company: http://blog.csdn.net/lu1005287365 * @authorLYW * @version 1.0 * 优点: 实现简单 * 枚举本身就是单例模式.由JVM从根本上提供保障，避免通过反射和序列化的漏洞; * 缺点: 没有 懒加载 */public enum EnumSingle {//定义一个枚举元素，本身就是单例对象。INSTANCE;//添加自己需要的操作public void singleOperation(){}}

特点:

这种实现方式还没有被广泛采用，但这是实现单例模式的最佳方法。它更简洁，自动支持序列化机制，绝对防止多次实例化。
这种方式是 Effective Java 作者 Josh Bloch 提倡的方式，它不仅能避免多线程同步问题，而且还自动支持序列化机制，防止反序列化重新创建新的对象，绝对防止多次实例化。不过，由于 JDK1.5 之后才加入 enum 特性，用这种方式写不免让人感觉生疏，在实际工作中，也很少用。
不能通过 reflection attack 来调用私有构造方法。

一般情况下，不建议使用懒汉方式，建议使用饿汉方式。只有在要明确实现 lazy loading 效果时，才会使用静态内部类的方式。如果涉及到反序列化创建对象时，可以尝试使用枚举方式。如果有其他特殊的需求，可以考虑使用双重锁方式。

作者：孩子你狠幼稚，真的很幼稚
出处：http://blog.csdn.net/lu1005287365/
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