1.创建型设计模式--单例设计模式

Posted 2022-01-13 lpf_wei

单例设计模式（Singleton Pattern）

是Java最简单的设计模式，相信很多人都应用过，但是你的真的完全了解单例设计模式吗？

1.饿汉式--最简单的单例设计模式（比较常用）

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

优点：

• 1.写法简单

• 2.线程安全

缺点：

• 1.不能传递参数。

• 2.类加载的时候就初始化了对象，浪费内存。

2.懒汉式

这个单例设计模式，相对来说稍微复杂一些（比较常用）

public class DataManager 
​
    //懒汉式
    private static DataManager instance;
    private DataManager()
    public static DataManager getInstance()
        if (null == instance)
            instance = new DataManager();
        
        return instance;
    

这个方式略显复杂，如果是没有多线程的情况下，使用很方便效率也比较高，并且还可以传递参数。但是，线程不安全，多线程的时候可能产生多个对象的情况。那么如何解决这个问题，请看下面这个方式

3.懒汉式+线程安全

为了解决懒汉式非线程安全的问题，加个锁来解决这个问题。

public class DataManager 
​
    //懒汉式+线程安全
    private static DataManager instance;
    private DataManager()
    public static synchronized DataManager getInstance()
        if (null == instance)
            instance = new DataManager();
        
        return instance;
    

相对于纯饿汉式只是增加了一个synchronized 关键字，这样在多线程的情况下能够很好的工作，但是存在一个明显的问题就是效率低，%99的情况下是不需要同步的。那么能否既可以线程安全又效率比较高，请看下面这个实现方式

4.双重校验锁实现方式

为了解决单纯添加同步关键字带来的问题，使用double check 这个实现方式

public class DataManager 
​
    //双重校验锁
    private volatile static DataManager instance;
    private DataManager()
    public static  DataManager getInstance()
        if (null == instance)
            synchronized(DataManager.class)
                if (null !=null)
                    instance = new DataManager();
                
            
        
        return instance;
    

这个实现方式，比较复杂一些，但是能很好的保证在多线程下良好的运行，并且效率也比较高。

注意volatile这个关键字的使用

• 保证了不同线程对这个变量操作的可见性，即某个线程修改了这个变量在其他线程会立即可见

• 禁止指令重排

如果不添加这个关键字，在多cpu的情况下可能出现线程不同步的问题出现。

5.静态内部类的方式

public class DataManager 
​
    private DataManager()
    private static class DataManagerHelper
        private static final DataManager instance = new DataManager();
    
    public static DataManager getInstance()
        return DataManagerHelper.instance;
     

这种方式写法简单，也是线程安全（是由类加载机制保证的）

6.枚举的方式

public enum DataManager 
​
    INSTANCE;
​
    public void doSomething()
        System.out.println("do something");
    

这个方式实现是最简单的，效率也是最高的，推荐使用这个方式。

以上就是常见的单例的设计模式的实现方式，根据项目需求选择合适的方式进行使用即可。

下面来一个小彩蛋，单例设计模式的扩展

public class DataManager 
​
    //单例设计模式的扩展
    private static final int MAX = 3;
    private static Map<Integer,DataManager> mDataManager=new HashMap<>();
    private static int index=1;
    private volatile static DataManager instance;
    private DataManager()
    public static  DataManager getInstance()
        instance = mDataManager.get(index);
        if (null == instance)
            synchronized(DataManager.class)
                if (null !=null)
                    instance = new DataManager();
                    mDataManager.put(index,instance);
                    index++;
                    if (index>MAX)
                        index=1;
                    
                
            
        
        return instance;
    

上面这个实现方式也就是多例模式，通过参数MAX就可以控制创建实例的个数了，一些数据库连接池、网络的连接池就是这个方式实现的。

针对单例设计模式就写到这里了，本人水平有限如果存在不足之处，欢迎指正与交流。