java——单例模式学习理解

Posted 2022-12-09 王萌萌萌

    单例模式，总而言之还是多种多样的，理解不同的单例模式，对于开发过程中更是极为方便，以下汇总几种单例的使用，积累备用。

    一、只适合单线程环境

package test;
/**
 * @author xiaoping
 *
 */
public class Singleton 
    private static Singleton instance=null;
    private Singleton()
        
    
    public static Singleton getInstance()
        if(instance==null)
            instance=new Singleton();
        
        return instance;
    

    Singleton的静态属性instance中，只有instance为null的时候才创建一个实例，构造函数私有，确保每次都只创建一个，避免重复创建。

    缺点：只在单线程的情况下正常运行，在多线程的情况下，就会出问题。例如：当两个线程同时运行到判断instance是否为空的if语句，并且instance确实没有创建好时，那么两个线程都会创建一个实例。

二、多线程情况可以使用

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

    在解法一的基础上加上了同步锁，使得在多线程的情况下可以用。例如：当两个线程同时想创建实例，由于在一个时刻只有一个线程能得到同步锁，当第一个线程加上锁以后，第二个线程只能等待。第一个线程发现实例没有创建，创建之。第一个线程释放同步锁，第二个线程才可以加上同步锁，执行下面的代码。由于第一个线程已经创建了实例，所以第二个线程不需要创建实例。保证在多线程的环境下也只有一个实例。

    缺点：每次通过getInstance方法得到singleton实例的时候都有一个试图去获取同步锁的过程。而众所周知，加锁是很耗时的。能避免则避免。

三、加同步锁时，前后两次判断实例是否存在

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

    只有当instance为null时，需要获取同步锁，创建一次实例。当实例被创建，则无需试图加锁。

    缺点：用双重if判断，复杂，容易出错。

四、饿汉式

public class Singleton 
    private static Singleton instance=new Singleton();
    private Singleton()
        
    
    public static Singleton getInstance()
        return instance;
    

    初试化静态的instance创建一次。如果我们在Singleton类里面写一个静态的方法不需要创建实例，它仍然会早早的创建一次实例。而降低内存的使用率。

    缺点：没有lazy loading的效果，从而降低内存的使用率。

五、静态内部类

public class Singleton 
    private Singleton()
        
    
    private static class SingletonHolder
        private final static Singleton instance=new Singleton();
    
    public static Singleton getInstance()
        return SingletonHolder.instance;
    

    定义一个私有的内部类，在第一次用这个嵌套类时，会创建一个实例。而类型为SingletonHolder的类，只有在Singleton.getInstance()中调用，由于私有的属性，他人无法使用SingleHolder，不调用Singleton.getInstance()就不会创建实例。

    优点：达到了lazy loading的效果，即按需创建实例。