单例模式

Posted 2021-01-27 wq-9

单例模式官方定义

确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点来访问这个唯一的实例。

单例模式的实现机制

实现单例模式的思路是，为了防止客户程序利用构造方法创建多个对象，将构造方法声明为private类型。其原因是，如果构造方法为public类型，则客户程序永远可以通过使用改构造方法创建不同的对象。但这样做的问题是，如果一个类的构造方法是private的，则其他类无法使用该构造方法来创建对象，从而该类就成为不可用的了。为了解决此问题，该类必须提供一个实例方法，通常声明为getinstance方法。该方法返回一个实例。该方法为静态的，否则客户程序无法调用。

Volatile变量

在程序设计中，尤其是在C语言、C++、C#和Java语言中，使用volatile关键字声明的变量或对象通常具有与优化、多线程相关的特殊属性。通常，volatile关键字用来阻止（伪）编译器认为的无法“被代码本身”改变的代码（变量/对象）进行优化。如在C语言中，volatile关键字可以用来提醒编译器它后面所定义的变量随时有可能改变，因此编译后的程序每次需要存储或读取这个变量的时候，都会直接从变量地址中读取数据。如果没有volatile关键字，则编译器可能优化读取和存储，可能暂时使用寄存器中的值，如果这个变量由别的程序更新了的话，将出现不一致的现象。

在C环境中，volatile关键字的真实定义和适用范围经常被误解。虽然C++、C#和Java都保留了C中的volatile关键字，但在这些编程语言中volatile的用法和语义却大相径庭。

 

在C，以及C++中，volatile关键字的作用^[1]：

• 允许访问内存映射设备
• 允许在setjmp和longjmp之间使用变量
• 允许在信号处理函数中使用sig_atomic_t变量

根据相关的标准（C,C++,POSIX,WIN32)和目前绝大多数实现，对volatile变量的操作并不是原子的，也不能用来为线程建立严格的happens-before关系。volatile关键字就像便携式线程构建一样基本没什么用处^{[2][3][4][5][6]}。

Visual C++ 2005 保证volatile变量是一种内存屏障，阻止编译器和CPU重新安排读入和写出语义。^[7] 在先前版本的Visual C++则没有此类保证。在其他方面将指针定义为volatile可能会影响程序的性能。例如，如果指针定义对代码的其他地方可见，强制编译器将指针视为屏障，就会降低程序的性能，这是完全不必要的。

对用户定义的非基本数据类型使用volatile

基本类型的对象用volatile修饰后，仍旧支持所有的操作（加、乘、赋值等）。但是，用户定义的非基本类型（class、struct、union）的对象被volatile修饰后，具有不同行为：

• 只能调用volatile成员函数；即只能访问它的接口的子集。
• 只能通过const_cast运算符转为没有volatile修饰的普通对象。即由此可以获得对类型接口的完全访问。
• volatile性质会传递给它的数据成员。

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

    }

    //静态工厂方法
    public  static Singleton getInstance(){
        if(instance==null){
            synchronized (Singleton.class){
                if(instance==null){

                    instance=new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

package com.wanson.designpatten;

import java.util.Calendar;

public class Driver {
    public static void main(String[] args) {
        Singleton instance=Singleton.getInstance();
        System.out.println(instance);
        Singleton secondInstance=Singleton.getInstance();
        System.out.println(secondInstance);
       Calendar calendar1= Calendar.getInstance();
        System.out.println(calendar1);
        Calendar calendar2=Calendar.getInstance();
        System.out.println(calendar2);
     }

}