Java单例模式的七种写法

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Java单例模式的七种写法相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

概念简介

单例模式是一种常用的软件设计模式,其定义是单例对象的类只能允许一个实例存在。主要分为 饿汉式 和 懒汉式 这两种实现方式

饿汉 和 懒汉主要区别在于 实例 初始化的时机不同

饿汉式 :类加载的时候就初始化了实例,容易造成内存浪费。

懒汉式 :需要使用时初始化实例,容易造成线程不安全

实现思路简介

  • 构造方法私有化,保证不可以随便就能创建一个对象。
  • 静态变量存储实例。
  • 公开方法暴露实例

以上总结的三步,不管是饿汉,还是懒汉,皆可以适用。他们之间的区别在于如何给这个 静态变量 赋值。

注意事项

懒汉方式中得注意线程安全。

单例模式的七种写法

1、饿汉式(静态常量)【可用】

package com.wust;

public class SingMode 

    private static SingMode INSTANCE = new SingMode();

    private SingMode() 

    

    public static SingMode getInstance() 
        return INSTANCE;
    

2、饿汉式(静态代码块)【可用】

package com.wust;

public class SingMode 

    private static SingMode INSTANCE;

    static 
        INSTANCE = new SingMode();
    

    private SingMode() 

    

    public static SingMode getInstance() 
        return INSTANCE;
    

优点:这种写法比较简单,就是在类装载的时候就完成实例化。避免了线程同步问题。

缺点:在类装载的时候就完成实例化,没有达到Lazy Loading的效果。如果从始至终从未使用过这个实例,则会造成内存的浪费。

3、懒汉式(线程不安全)【不可用】

package com.wust;

public class SingMode 

    private static SingMode INSTANCE;
    
    private SingMode() 

    

    public static SingMode getInstance() 
        if (INSTANCE == null) 
            INSTANCE = new SingMode();
        
        return INSTANCE;
    

这种写法起到了Lazy Loading的效果,但是只能在单线程下使用。如果在多线程下,一个线程进入了if (singleton == null)判断语句块,还未来得及往下执行,另一个线程也通过了这个判断语句,这时便会产生多个实例。所以在多线程环境下不可使用这种方式。

4、懒汉式(线程安全,效率低)【不推荐使用】

package com.wust;

public class SingMode 

    private static SingMode INSTANCE;

    private SingMode() 

    

    public static synchronized SingMode getInstance() 
        if (INSTANCE == null) 
            INSTANCE = new SingMode();
        
        return INSTANCE;
    

解决上面第三种实现方式的线程不安全问题,做个线程同步就可以了,于是就对getInstance()方法进行了线程同步。

缺点:效率太低了,每个线程在想获得类的实例时候,执行getInstance()方法都要进行同步。而其实这个方法只执行一次实例化代码就够了,后面的想获得该类实例,直接return就行了。方法进行同步效率太低要改进。

5、懒汉式(线程不安全)【不可用】

package com.wust;

public class SingMode 

    private static SingMode INSTANCE;

    private SingMode() 

    

    public static SingMode getInstance() 
        if (INSTANCE == null) 
            synchronized (SingMode.class) 
                INSTANCE = new SingMode();
            
        
        return INSTANCE;
    

缺点:假如一个线程进入了if (singleton == null)判断语句块,还未来得及往下执行,另一个线程也通过了这个判断语句,这时便会产生多个实例。

6、双重检查[推荐用]

package com.wust;

public class SingMode 

    private static SingMode INSTANCE;

    private SingMode() 

    

    public static SingMode getInstance() 
        if (INSTANCE == null) 
            synchronized (SingMode.class) 
                if (INSTANCE == null) 
                    INSTANCE = new SingMode();
                
            
        
        return INSTANCE;
    

Double-Check概念对于多线程开发者来说不会陌生,如代码中所示,我们进行了两次if (singleton == null)检查,这样就可以保证线程安全了。这样,实例化代码只用执行一次,后面再次访问时,判断if (singleton == null),直接return实例化对象。

优点:线程安全;延迟加载;效率较高。

7、静态内部类[推荐用]

package com.wust;

public class SingMode 


    private SingMode() 

    

    private static class SingModeInstance 
        private static SingMode INSTANCE = new SingMode();
    

    public static SingMode getInstance() 
        return SingModeInstance.INSTANCE;
    

这种方式跟饿汉式方式采用的机制类似,但又有不同。两者都是采用了类装载的机制来保证初始化实例时只有一个线程。不同的地方在饿汉式方式是只要Singleton类被装载就会实例化,没有Lazy-Loading的作用,而静态内部类方式在Singleton类被装载时并不会立即实例化,而是在需要实例化时,调用getInstance方法,才会装载SingletonInstance类,从而完成Singleton的实例化。

类的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化,所以在这里,JVM帮助我们保证了线程的安全性,在类进行初始化时,别的线程是无法进入的。

优点:避免了线程不安全,延迟加载,效率高。

以上是关于Java单例模式的七种写法的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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