从零开始的Java开发1-4-2 Java单例模式：单例模式饿汉式懒汉式单例模式特点及应用场景

Posted 2022-07-28 karshey

设计模式定义：一套反复使用、多数人知晓、经过分类编目、代码设计经验的总结。
简言之，设计模式是软件开发人员在软件开发过程中面临的一般问题的解决方案。

设计模式的分类：

设计模式是基于场景的解决方案。

单例模式

目的：使得类的一个对象成为该类系统中的唯一实例
定义：一个类有且仅有一个实例，并且自行实例化向整个系统提供

要点：

1. 某个类只有一个实例
2. 必须自行创建实例
3. 必须自行向整个系统提供这个实例

实现：

1. 只提供私有的构造方法
2. 含有一个该类的静态私有对象
3. 提供一个静态的公有方法用于创建、获取静态私有对象

常规方案：

• “饿汉式”：对象创建过程中实例化
• “懒汉式”：静态公有方法中实例化

“饿汉式”：对象创建过程中实例化

//饿汉式：创建对象实例的时候直接初始化
public class SingletonOne 

	// 1、创建私有构造
	private SingletonOne() 

	

	// 2、创建该类型的私有静态实例
	private static SingletonOne instance = new SingletonOne();

	// 3、创建公有静态方法 返回静态实例对象
	public static SingletonOne getInstance() 
		return instance;
	

SingletonOne类外是不能创建新的对象的，因为SingletonOne类中的构造函数是private的：

测试类：

public class Test 

	public static void main(String[] args) 
		// TODO Auto-generated method stub
		SingletonOne one=SingletonOne.getInstance();
		SingletonOne two=SingletonOne.getInstance();
		
		System.out.println(one);
		System.out.println(two);
	

输出：

singleton.SingletonOne@49e4cb85
singleton.SingletonOne@49e4cb85

两个对象的引用完全相同，说明这里只有一个对象。

饿汉式是空间换时间的操作：在类进行加载的时候对象就已经实例化了。速度快，空间大。

“懒汉式”：静态公有方法中实例化

//懒汉式：类内实例对象创建时并不直接初始化，直到第一次调用get方法时才完成初始化操作
public class SingletonTwo 
	// 1、创建私有构造方法
	private SingletonTwo() 

	

	// 2、创建静态的该类实例对象
	private static SingletonTwo instance = null;

	// 3、创建开放的静态方法提供实例对象
	public static SingletonTwo getInstance() 
		if (instance == null)
			instance = new SingletonTwo();
		return instance;
	

测试类：

public static void main(String[] args) 
		// TODO Auto-generated method stub
		SingletonTwo one = SingletonTwo.getInstance();
		SingletonTwo two = SingletonTwo.getInstance();

		System.out.println(one);
		System.out.println(two);
	

输出：

singleton.SingletonTwo@49e4cb85
singleton.SingletonTwo@49e4cb85

懒汉式：时间换空间。

饿汉式 VS 懒汉式

饿汉式：在类加载时就创建实例

• 时间快
• 空间换时间

懒汉式：第一次使用时进行实例化

• 时间慢
• 时间换空间

多线程：

• 饿汉式线程安全
• 懒汉式存在线程风险

对懒汉式存在线程风险的处理方法：

• 同步锁
• 双重校验锁
• 静态内部类
• 枚举

单例模式特点及应用场景

优点：

1. 在内存中只有一个对象，节省内存空间
2. 避免频繁的创建销毁对象，提高性能
3. 避免对共享资源的多重占用

缺点：

1. 扩展比较困难
2. 如果实例化后对象长期不利用，系统将默认为垃圾进行回收，造成对象状态丢失

使用场景：

1. 创建对象时占用资源过多，但同时又需要用到该类对象
2. 对系统内资源要求统一读写，如读写配置信息
3. 当多个实例存在可能引起程序逻辑错误，如号码生成器