设计模式-单例

Posted 2021-06-14 番茄红了

单例

• 定义
• 类图
• 代码
• • 基础版
  • 解决线程问题版本
  • • 同步getInstance方法
    • 急切实例化（改善多线程）
    • 双重检查加锁（改善多线程）
    • 解决线程同步&防止序列化

定义

确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点

类图

构成：

1. 私有构造器
2. 静态方法
3. 静态变量

代码

基础版

public class Singleton{
    
    //利用静态变量来记录Singleton类的唯一实例
    private static Singleton uniqueInstance;
    
    //声明私有构造器，私有在Singleton类中才可以调用该方法
    private Singleton(){}
    
    //实例化对象，并返回该示例
    public static Singleton getInstance(){
        if(uniqueInstance==null){
            uniqueInstance=new Singleton();
        }
        return uniqueInstance;
    }
}

基础版的缺点？
多线程会实例化出多个对象。

• 如果现在有多个线程，并且都在未实例化对象前进入，则都不满足uniqueInstance==null的条件，那么就会根据线程创建出多个实例对象。

解决线程问题版本

同步getInstance方法

public class Singleton{
    
    private static Singleton uniqueInstance;
    
    private Singleton{};
    
    private static synchornized Singleton getInstance(){
        if(uniqueInstance==null){
            uniqueInstance=new Singleton();
        }
        return uniqueInstance;
    }
}

更改点：

• synchornized（同步锁）：
  使用该关键字使得每个线程在进入这个方法之前，需要等候别的线程离开该方法（加锁）。线程进到该方法就加锁，
  等前面的线程处理完，再让后续访问的线程进入该方法

该方法有缺点吗？

• 有的。 同步会减低性能：https://www.zhihu.com/question/29802671/answer/1265735136

急切实例化（改善多线程）

public class Singleton{
    
    //在静态初始化器中创建单件，此段代码JVM保证了线程安全
    private static Singleton uniqueInstance = new Singleton();
    
    private Singleton{};
    
    public static Singleton getInstance(){
        return uniqueInstance;
    }
}

jvm保证了线程的安全：https://www.cnblogs.com/little-mao2020/p/14673899.html
静态内部类的特点：外部类加载时不需要加载静态内部类，不被加载则不占用内存，（延迟加载）当外部类调用getInstance方法时，才加载静态内部类，静态属性保证了全局唯一，静态变量初始化保证了线程安全

双重检查加锁（改善多线程）

减少同步

public class Singleton{
    
    private volatile static Singleton uniqueInstance;
    
    private Signleton(){};
    
    public static Singleton getInstance(){
        //检查实例，如果不存在，就进入同步
        if(uniqueInstance==null){
            synchronized(Sigleton.class){
                //再检查一次，如果还是null则创建实例
                if(uniqueInstance==null){
                    uniqueInstance=new Sigleton();
                }
            }
        }
    }
}

如何减少的同步？

• 先判断了实例是否存在，存在就不往后进行了，则线程不需要一致等待。

解决线程同步&防止序列化

public enmu Singleton{
    Instance;
    
    public void m(){};

}