常见的单例模式

 1.概念

​         java中单例模式是一种常见的设计模式,单例模式的有好几种,常用的是懒汉式单例,饿汉式单例。

 单例模式有以下特点:

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。

  单例模式确保某个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。在计算机系统中,线程池、缓存、日志对象、对话框、打印机、显卡的驱动程序对象常被设计成单例。这些应用都或多或少具有资源管理器的功能。每台计算机可以有若干个打印机,但只能有一个Printer Spooler,以避免两个打印作业同时输出到打印机中。每台计算机可以有若干通信端口,系统应当集中管理这些通信端口,以避免一个通信端口同时被两个请求同时调用。总之,选择单例模式就是为了避免不一致状态,避免政出多头。

 2.懒汉式单例
//懒汉式单例,在第一次调用的时候实例化自己
public class Singleton {
    private Singleton(){}
    private  static Singleton singleton=null;
    //静态工厂方法
    public  static Singleton getInstance(){
        if(singleton==null){
            singleton=new Singleton();
        }
        return singleton;
    }
}

Singleton通过将构造方法限定为private避免了类在外部被实例化,在同一个虚拟机范围内,Singleton的唯一实例只能通过getInstance()方法访问。

(事实上,通过Java反射机制是能够实例化构造方法为private的类的,那基本上会使所有的Java单例实现失效。此问题在此处不做讨论,姑且掩耳盗铃地认为反射机制不存在。)

但是以上懒汉式单例的实现没有考虑线程安全问题,它是线程不安全的,并发环境下很可能出现多个Singleton实例,要实现线程安全,有以下三种方式,都是对getInstance这个方法改造,保证了懒汉式单例的线程安全,如果你第一次接触单例模式,对线程安全不是很了解,可以先跳过下面这三小条,去看饿汉式单例,等看完后面再回头考虑线程安全的问题:

1.在getInstance方法上加synchronized 
 public  static synchronized Singleton getInstance(){
        if(singleton==null){
            singleton=new Singleton();
        }
        return singleton;
    }

2.双重检查锁定
public  static Singleton getInstance(){
    if (singleton == null) {
        synchronized (Singleton.class) {
            if (singleton == null) {
                singleton = new Singleton();
            }
        }
    }
    return singleton;
}

3.静态内部类
//静态内部类
public class Singleton {
    private static class LazyHolder{
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }
    private Singleton(){}
    public static  final Singleton getInstance(){
        return LazyHolder.INSTANCE;
    }
}

这种比上面1、2都好一些,既实现了线程安全,又避免了同步带来的性能影响。

## 3.饿汉式单例
//饿汉式单例,在类初始化时,已经自动实例化
public class Singletonl {
    private  Singletonl(){}
    private  static  final Singletonl singletonl=new Singletonl();
    //静态工厂方法
    public static Singletonl getInstance(){
        return singletonl;
    }
}

饿汉式在类创建的同时就已经创建好一个静态的对象供系统使用,以后不再改变,所以天生是线程安全的。

 4.饿汉式和懒汉式的区别

1、线程安全:

饿汉式天生就是线程安全的,可以直接用于多线程而不会出现问题,

懒汉式本身是非线程安全的,为了实现线程安全有几种写法,分别是上面的1、2、3,这三种实现在资源加载和性能方面有些区别。

2、资源加载和性能:

饿汉式在类创建的同时就实例化一个静态对象出来,不管之后会不会使用这个单例,都会占据一定的内存,但是相应的,在第一次调用时速度也会更快,因为其资源已经初始化完成,

而懒汉式顾名思义,会延迟加载,在第一次使用该单例的时候才会实例化对象出来,第一次调用时要做初始化,如果要做的工作比较多,性能上会有些延迟,之后就和饿汉式一样了。

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