Java设计模式之单例模式

Posted 2021-01-29 STM32STM32STM32

单例模式

　　主要作用：为系统生成唯一的一个实例（对象），永久驻留在内存中，减少了系统的资源开销。

常用的实现方式：

1、饿汉式

优点：线程安全、调用效率高

缺点：不能延时加载

代码：

public class SingletonDemo01 {
    //类初始化时，立即加载这个对象（无延时加载优势），加载类时是天然线程安全的
    private static SingletonDemo01 instance = new SingletonDemo01();

    //私有构造方法
    private SingletonDemo01() {}

    //加载类时是天然线程安全的，不需要同步，调用效率高
    public static SingletonDemo01 getInstance() {
        return instance;
    }

}

2、懒汉式

优点：线程安全、可延时加载

缺点：调用效率不高（每次调用都得同步，并发效率低）

代码：

public class SingletonDemo02 {
    //类初始化时，不初始化这个对象（延时加载，真正用的时候再创建）
    private static SingletonDemo02 instance;

    //私有化构造器
    private SingletonDemo02(){
    }

    //获取实例方法，synchronized进行同步，调用效率低
    public static synchronized SingletonDemo02 getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new SingletonDemo02();
        }
        return instance;
    }
}

3、静态内部类式

优点：线程安全、调用效率高、可延时加载，兼具了饿汉式和懒汉式的优点。

缺点：

代码：

public class SingletonDemo03 {
    //静态内部类，，只有调用getInstance方法时才会进行加载（延时加载）
    private static class InnerClass {
        //static final修饰instance，保证实例在内存中唯一（线程安全）
        private static final SingletonDemo03 instance = new SingletonDemo03();
    }

    //私有构造器
    private SingletonDemo03() {
    }

    //获取实例方法
    public static SingletonDemo03 getInstance() {
        return InnerClass.instance;
    }

}

4、枚举式

优点：基于JVM底层实现，天然单例，线程安全、调用效率高

缺点：不能延时加载

代码：

public enum  SingletonDemo04 {

    //该枚举元素本身就是单例的
    INSTANCE;
}

 

代码测试

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        //饿汉式创建的对象都是同一个对象
        SingletonDemo01 instance1 = SingletonDemo01.getInstance();
        SingletonDemo01 instance2 = SingletonDemo01.getInstance();
        System.out.println("饿汉式创建的2个实例是同一个对象？" + (instance1 == instance2));

        //懒汉式创建的对象都是同一个对象
        SingletonDemo02 instance3 = SingletonDemo02.getInstance();
        SingletonDemo02 instance4 = SingletonDemo02.getInstance();
        System.out.println("懒汉式创建的2个实例是同一个对象？" + (instance3 == instance4));

        //静态内部类创建的对象都是同一个对象
        SingletonDemo03 instance5 = SingletonDemo03.getInstance();
        SingletonDemo03 instance6 = SingletonDemo03.getInstance();
        System.out.println("静态内部类方式创建的2个实例是同一个对象？"+ (instance5 == instance6));

        //枚举式创建的对象都是同一个对象
        SingletonDemo04 instance7 = SingletonDemo04.INSTANCE;
        SingletonDemo04 instance8 = SingletonDemo04.INSTANCE;
        System.out.println("枚举式创建的2个实例是同一个对象？"+ (instance7 == instance8));

    }
}

输出结果：

饿汉式创建的2个实例是同一个对象？true
懒汉式创建的2个实例是同一个对象？true
静态内部类方式创建的2个实例是同一个对象？true
枚举式创建的2个实例是同一个对象？true

总结

当实例化对象非常占用系统资源需要延时加载时，推荐使用懒汉式、静态内部类式；

当实例化对象占用系统资源小时且要立即加载时，推荐使用饿汉式、枚举式。