创建型-单例模式

来源：互联网发布：淘宝排名查询助手编辑：程序博客网时间：2024/05/22 06:23

单例模式是应用最广的模式之一。单例对象的类必须保证只有一个实例存在。许多时候，整个系统只需要拥有一个全局对象，这样有利于协调整体的行为。

1、定义

确保一个类只有一个实例，而且自行实例化并提供一个访问它的全局访问点。

2、使用场景

确保某个类有且只有一个实例，避免产生多个对象消耗过多的资源；
某种类型的对象只能有且只有一个

3、UML类图

实现单例模式的几个关键点：

构造函数不对外开放，一般为private权限
通过一个静态方法或者枚举返回单例类对象
确保单例类的对象有且只有一个，尤其是在多线程环境下
确保单例类对象在反序列化时不会重新构建对象

4、示例

1）饿汉式单例

特点：类加载时就实例化

public class Singleton{
  private Singleton(...){
     //初始化操作
  }
  private static final Singleton instance = new Singleton();  
  public static Singleton getInstance(){
     return instance;  
  }
}

2）懒汉式单例

特点：用户第一次调用getInstance()时才实例化

优点：一定程度上节约了资源

缺点：第一次加载时需要及时进行实例化，反应稍慢；每次调用getInstance()都会加锁进行同步，造成不必要的同步开销。

总结：不建议使用

public class Singleton{
  private Singleton(...){
     //初始化操作
  }
  private static Singleton instance=null;
  public static syncronized Singleton getInstance(){
    if(instance==null)
         instance=new Singleton();
    return instance;
  }
}

3）双重检查锁定单例
特点：在需要时才初始化，且能保证线程安全。
优点：资源利用率高

缺点：第一次加载时反应稍慢。某些情况下存在双重检查锁定失效问题。

public class Singleton{
  private Singleton(...){
     //初始化操作
  }
  private static Singleton instance=null;
  public static Singleton getInstance(){
    if(instance==null){//避免不必要的同步
      syncronized(Singleton.class){
        if(instance==null)//为了在null的情况下创建实例
          instance=new Singleton();
      }
    }
    return instance;
  }
}

4）静态内部类单例
特点：当第一次加载Singleton类时并不会初始化instance,只有在第一次调用getInstance()时才会实例化instance

public class Singleton{
  private Singleton(...){
     //初始化操作
  }
  private static Singleton instance=null;
  public static Singleton getInstance(){
     return SingletonHolder.instance;;
  }
  //静态内部类
  private static class SingletonHolder{
     private static final Singleton instance=new Singleton();
  }
}

5）枚举单例
枚举实例的创建默认是线程安全的，并且在任何情况下它都是一个单例。《Effective Java》中推荐，单元素的枚举类是实现单例的最佳方法。

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public enum SingletonEnum{
  INSTANCE;
  public void doSomething(){
    //Java中的枚举类允许定义自己的方法
  }
}

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