设计模式——单例模式

单例模式

确保在整个软件系统中,对某个类只能存在一个对象实例,并且该类只提供一个取得其对象实例的方法(静态方法)。例:数据库客户端,确保一个客户访问就只创建一个访问类。

  • 饿汉式(静态常量)

    class Singleton{
        // 构造器私有化
        private Singleton(){
            
        }
        // 本类内部创建对象实例
        private final static Singleton instance = new Singleton();
        // 提供一个共有的静态方法,返回实例对象
        public static Singleton getInstance(){
            return instance;
        }
    }
    

    在类加载时就完成了实例化,避免了线程同步问题,但如果实例未被使用则造成了内存浪费。

  • 饿汉式(静态代码块)

    class Singleton{
        // 构造器私有化
        private Singleton(){
            
        }
        // 本类内部创建对象实例
        private static Singleton;
        // 在静态代码块中,创建单例对象
        static{ 
            instance = new Singleton();
        }
        // 提供一个共有的静态方法,返回实例对象
        public static Singleton getInstance(){
            return instance;
        }
    }
    

    同上。

  • 懒汉式(线程不安全)

    class Singleton {
        private static Singleton instance;
        private Singleton(){}
        //使用该静态方法时,才去创建instance
        public static Singleton getInstance() {
            if(instance == null){
                instance = new Singleton();
            }
            return instance;
        }
    }
    

    起到了懒加载的作用,线程不安全,实际开发不用。一个线程进入了判断语句还未来得及向下执行,另一个线程也通过了判断语句,会产生多个实例。

  • 懒汉式(线程安全,同步方法)

    class Singleton {
        private static Singleton instance;
        private Singleton(){}
        //同步处理,解决线程安全问题
        public static synchronized Singleton getInstance() {
            if(instance == null){
                instance = new Singleton();
            }
            return instance;
        }
    }
    

    效率低,实际开发中不用。

  • 懒汉式(线程安全,同步代码块)

    class Singleton{
        private static Singleton instance;
        private Singleton(){}
        public static Singleton getInstance(){
            if(instance == null){
                synchronized(Singleton.class){
                    instance = new Singleton();
                }
            }
            return instance;
        }
    }
    

    线程不安全,错误方法,不用。

  • 双重检查

    class Singleton{
        private static volatile Singleton instance;
        private Singleton(){}
        public static Singleton getInstance() {
            if(instance == null){
                synchronized(Singleton.class){
                    if(instance == null){
                        instance = new Singleton();
                    }
                }
            }
            return instance;
        }
    }
    

    double-check多线程中常用到,进行了两次if检查,可保证线程安全。实例化代码只执行一次,后面再次访问时,判断if,直接return实例化对象,避免反复进行方法同步。线程安全、延迟加载、效率极高。

  • 静态内部类

    class Singleton{
        private static volatile Singleton instance;
        private Singleton(){}
        private static class SingletonInstance{
            private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
        }
        public static synchronized Singleton getInstance(){
            return SingletonInstance.INSTANCE;
        }
    }
    

    静态内部类SingletonInstance在Singleton类加载时不会被加载,当调用getInstance()时,SingletonInstance类会被加载,Singleton类才会被实例化。类的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化,且在类加载过程中始终线程安全(JDK确保)。线程安全、利用静态内部类特点实现延迟加载,效率高。推荐使用。

  • 枚举

  • enum Singleton{
        INSTANCE;
        public void sayOK(){
            System.out.printlen("ok");
        }
    }
    

    枚举线程安全、防止反序列化重新创建新的对象,推荐使用。

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