Blog-02-设计模式探索-单例模式

Posted 2021-05-01 OAOAAce

单例模式的适用场景

在整个程序运行时仅需要一个对象，而且不可以创建多个对象，这样的使用场景就可以选择使用单例模式。常见的单例模式有以下几种：
        1、懒汉模式 
        2、饿汉模式 
        3、枚举单例 
        4、静态内部类 
        5、双重锁定 
        以下将逐一介绍具体的使用方法，需要注意的是没有完美的单例模式，只有最合适你项目使用的单例模式，在不同的使用场景，要好好考虑，使用哪种单例模式最适合。

一、饿汉模式

        饿汉模式由于在生成Singleton Class时就创建了静态的对象提供外部使用，而且使用了final关键字做声明，所以本身就是线程安全的。        

public class Singleton {    
    private static final Singleton instance = new Singleton();    
    
    private Singleton(){

    }    
    
    public static Singleton getInstance() {        
        return instance;
    }
}

二、懒汉模式

        懒汉模式是声明一个静态对象，使用private权限的构造方法和getInstance()方法给外部提供可访问的入口。 
        实例中在单例模式中添加了getInfo()方法，用于说明供外部调用的例子。以下会举例线程安全和非线程安全的实现方式，在实际开发过程中，可以选择符合你自己项目要求的懒汉模式。 
1、1 非线程安全 
        实现非线程安全的懒汉模式过程：

public class Singleton {    
    private static Singleton instance;    
    
    private Singleton(){

    }    
    
    public static Singleton getInstance() {        
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }        
        return instance;
    }   
         
    public void getInfo() {
        Log.i("Singleton", "Hello Singleton");
    }

}

        调用方式：

Singleton.getInstance().getInfo();

        打印：

Singleton: Hello Singleton

1、2 线程安全 
        实现线程安全的懒汉模式，仅需要在getInstance()方法中增加synchronized关键字即可。在此线程模式中需要关注的是，资源消耗的问题，因为每次在调用getInstance()方法是都会进行一次同步操作，运行效率就会相对较低。
        实现线程安全的懒汉模式过程：

public class Singleton {    
    private static Singleton instance;    
    
    private Singleton(){

    }    
    
    public static synchronized Singleton getInstance() {        
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }        
        return instance;
    }    
    
    public void getInfo() {
        Log.i("Singleton", "Hello Singleton");
    }

}

三、枚举单例

        枚举在单例实现中是代码最简单的，由于枚举实例在Java中默认就是线程安全的，而且保证仅有一个实例，因为可以自由序列化。
         实现过程：

enum  Singleton {
   INSTANCE;   
    public void getInfo(){
       Log.i("Singleton", "Hello Singleton");
   }
}

        调用方式：

Singleton.INSTANCE.getInfo();

四、静态内部类

        静态内部类的实现方式与懒汉模式相似，都是当首次加载Singleton时，不会进行初始化，而是在调用getInstance()方法后，再进行初始化，属于线程安全的。

        实现过程：

public class Singleton {    
    private Singleton(){

    }    
    
    public static class SingletonHolder{        
        private static final Singleton singleton = new Singleton();
    }    
        
    public static Singleton getInstance(){        
        return SingletonHolder.singleton;
    }    
             
    public void getInfo() {
        Log.i("Singleton", "Hello Singleton");
    }
}

        调用方式：

Singleton.getInstance().getInfo();

五、双重检查锁定

双重检查指的是在getInstance()方法中，进行了两次对intance对象判空的过程。结合volatile声明instance对象，来保证线程安全。 
        实现过程：

public class Singleton {    
    private volatile static Singleton instance = null;    
    
    private Singleton(){

    }    
    
    public static Singleton getInstance() {        
        if (instance != null) {            
            synchronized (Singleton.class) {                
                if (instance != null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }        
        return instance;
    }    
    
    public void getInfo() {
        Log.i("Singleton", "Hello Singleton");
    }
}

        调用方式：

Singleton.getInstance().getInfo();