Java设计模式之单例模式

Posted 2021-03-06 疑是银河落九天

一、概述

单例模式的定义就是确保某一个类只有一个实例，并且提供一个全局访问点。属于设计模式三大类中的创建型模式。
单例模式具有典型的三个特点：

• 只有一个实例。
• 自我实例化。
• 提供全局访问点。

其UML结构图非常简单，就只有一个类，如下图：

 

 

 

二、优缺点

• 优点：由于单例模式只生成了一个实例，所以能够节约系统资源，减少性能开销，提高系统效率，同时也能够严格控制客户对它的访问。
• 缺点：也正是因为系统中只有一个实例，这样就导致了单例类的职责过重，违背了“单一职责原则”，同时也没有抽象类，这样扩展起来有一定的困难。

三、常见实现方式

常见的单例模式实现方式有五种：饿汉式、懒汉式、双重检测锁式、静态内部类式和枚举单例。而在这五种方式中饿汉式和懒汉式又最为常见。下面将一一列举这五种方式的实现方法：

• 饿汉式：线程安全，调用效率高。但是不能延时加载。示例：

public class SingletonDemo1 {

    //线程安全的
    //类初始化时，立即加载这个对象
    private static SingletonDemo1 instance = new SingletonDemo1();

    private SingletonDemo1() {
    }

    //方法没有加同步块，所以它效率高
    public static SingletonDemo1 getInstance() {
        return instance;
    }
}

由于该模式在加载类的时候对象就已经创建了，所以加载类的速度比较慢，但是获取对象的速度比较快，且是线程安全的。

• 懒汉式：线程不安全。示例：

public class SingletonDemo2 {

    //线程不安全的

    private static SingletonDemo2 instance = null;

    private SingletonDemo2() {
    }

    //运行时加载对象
    public static SingletonDemo2 getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new SingletonDemo2();
        }
        return instance;
    }

}

由于该模式是在运行时加载对象的，所以加载类比较快，但是对象的获取速度相对较慢，且线程不安全。如果想要线程安全的话可以加上synchronized关键字，但是这样会付出惨重的效率代价。

• 懒汉式（双重同步锁）

public class SingletonDemo3 {

    private static volatile SingletonDemo3 instance = null;

    private SingletonDemo3() {
    }

    //运行时加载对象
    public static SingletonDemo3 getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized(SingletonDemo3.class){
                 if(instance == null){
                     instance = new SingletonDemo3();
                 }
            }
        }
        return instance;
    }

}

由于剩下的几种实现方式暂没有接触过，可暂时参考一张图搞定Java设计模式，单例模式。

注：注意单例模式所属类的构造方法是私有的，所以单例类是不能被继承的。

四、常见应用场景

• 网站计数器。
• 项目中用于读取配置文件的类。
• 数据库连接池。因为数据库连接池是一种数据库资源。
• Spring中，每个Bean默认都是单例的，这样便于Spring容器进行管理。
• Servlet中Application
• Windows中任务管理器，回收站。
  等等。

作者：12313凯皇
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来源：简书
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