单例模式

来源：互联网发布：excel数据透视表素材编辑：程序博客网时间：2024/05/17 05:15

单例模式解释

单例模式是一种对象创建性模式，该模式确保某一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。

单例模式三要素：

某个类只能有一个实例
必须自行创建整个实例
必须自行向整个系统提供整个实例

英文定义：Ensure a class only has one instance, and provide a global point of access to it.

单例模式类图

应用场景

要求生成唯一序列号的环境
在整个项目中需要一个共享访问点或共享数据，例如一个web页面上的计数器，可以不用把每次刷新都记录到数据库中，使用单例模式保持计数器的值，并确保是线程安全的
创建一个对象需要消耗的资源过多，如要访问io和数据库资源等
需要定义大量的静态常量和静态方法（如工具类）的环境，可以采用单例模式（当然，也可以直接声明为static的方式）

单例模式写法

私有化构造函数
提供获取实例对象的静态方法

单例模式分类

饿汉式

/** * Created by zs on 2017/3/9. * * 单例模式- 饿汉式 * 类加载的时候立即实例化，但是这种比较耗费资源 */public class Singleton {    /** 类被加载进入内存的时候就创建单一的Singleton对象 */    private static final Singleton singleton = new Singleton();    private Singleton(){}    public static Singleton getSingleton(){        return singleton;    }}

说明：饿汉式线程安全，但不能实现延迟加载

懒汉式

/** * Created by zs on 2017/3/9. * * 单例模式- 懒汉式 * 在需要使用的时候实例化对象 */public class Singleton {    private static Singleton singleton;    private Singleton(){}    public static Singleton getSingleton(){        if(singleton == null){            singleton = new Singleton();        }        return singleton;    }}

说明：懒汉式在单线程下能非常好的工作，但是在多线程下存在线程安全问题。如一个线程A执行到singleton = new Singleton(); 但还没有获得对象(对象初始化需要时间)，第二个线程B也在执行，执行到(singleton == null)判断，那么线程B获得判断条件也是为真，于是继续运行下去，线程A获得了一个对象，线程B也获得了一个对象，在内存中就出现了两个对象。

懒汉式-线程安全

/** * Created by zs on 2017/3/9. * * 单例模式- 懒汉式 * 解决多线程安全问题，采用了对函数进行同步的方式 */public class Singleton {    private static Singleton singleton;    private Singleton(){}    public static synchronized Singleton getSingleton(){        if(singleton == null){            singleton = new Singleton();        }        return singleton;    }}

说明：为解决多线程问题，采用了对函数进行同步的方式，但是比较浪费资源，因为每次都要进行同步检查，而实际中真正需要检查只是第一次实例化的时候，锁定的区域过大

懒汉式-线程安全优化

/** * Created by zs on 2017/3/9. * * 单例模式- 懒汉式 * 多线程安全优化 */public class Singleton {    private static Singleton singleton;    private Singleton(){}    public static Singleton getSingleton(){        //第一重判断        if(singleton == null){            //锁定代码快            synchronized (Singleton.class){                //第二重判断                if(singleton == null){                    singleton = new Singleton();                }            }        }        return singleton;    }}

说明：解决了懒汉式的多线程问题，又解决了资源浪费的现象

静态内部类

/** * Created by zs on 2017/3/9. * * 单例模式-静态内部类式 */public class SingleInnerTask {    private static class InnerHelper{        private static final SingleInnerTask instance                 = new SingleInnerTask();    }    private SingleInnerTask(){}    public static SingleInnerTask getInstance(){        return InnerHelper.instance;    }}

优缺点

优点：
1. 客户端使用单例模式的实例，只需要调用一个单一的方法即可生成唯一的实例，有利于节约资源。
2. 允许可变数目的实例

缺点：
1. 单例模式没有抽象层，因此扩展困难，若要扩展，除非修改代码
2. 由于单例模式采用静态方法，无法在继承结构中使用。
3. 现在很多面向对象对象语言的垃圾回收机制，认为如果实例化的共享对象长时间没有被使用，系统会认为它是垃圾，会自动销毁并回收资源，下次使用又回重新实例化，这将导致共享的单例状态丢失

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