设计模式之单例模式

Posted 2022-06-01 ad-zhou

学习编程学习到一定程度不可避免的需要去学习更深层次的东西，虽然在之前的学习中接触到一些设计模式，但是自己没有能够好好总结，以至于没能体会到更高深的编程乐趣。

单例模式要点为以下几点

1.单例类不可继承

2.私有化构造函数

3.公开静态化实例获取方法 

一，首先是最熟悉的简单的单例模式

package V1;

//最简单的单例设计模式
public final class Singleton 

    //静态成员变量
    private static  Singleton instance =null;

    //私有化构造函数
    private Singleton()

    

    //公开 静态化 实例获取方法
    public static Singleton getInstance()

        if(instance ==null)
            instance =new Singleton();
        

        return instance;
    

线程安全：非线程安全

类型：简单单例模式

是否Lazy初始化：是

二.其次是简单的线程安全单例模式

//类不可继承
public final class Singleton 

    //私有化静态成员变量
    private static Singleton instance =null;

    //私有化构造函数
    private Singleton()

    

    //公开静态方法 懒汉模式 同步方法
    public static synchronized Singleton getInstance()
        if(instance==null)
            instance =new Singleton();
        
        return instance;
    

相对于第一种模式，这个单例模式采取synchronized关键字，获取方法为线程安全方法，

线程安全：线程安全

类型：懒汉模式的单例

是否Lazy初始化：是

对于类型的其他实现

package V2;

//考虑线程安全的单例模式
public final class Singleton 

    //私有化静态成员变量
    private  static Singleton instance=null;

    //线程锁对象
    private  static final Object queuelock =new Object();

    //私有化构造函数
    private Singleton()
    

    //静态化实例获取
    public static Singleton getInstance()

        //悲观锁 也是俗称的懒汉模式 即认为第一次出现的可能性较高
        synchronized(queuelock)
            if(instance==null)
                instance =new Singleton();
            
        
        return instance;
    

想较于第上面那种实现，唯一的改变为该锁方法为锁区域，但是实际上仍然是一种懒汉模式

线程安全：线程安全

类型：懒汉模式的单例

是否Lazy初始化：是

三.双重校验模式

package V3;

//final 不可继承
public final class Singleton 

    //静态私有化成员变量
    private static Singleton instance =null;

    //创立锁对象
    private static Object queueLock =new Object();

    private Singleton()

    

    //公有化 静态方法 实例获得方法
    public static Singleton getInstance()

        //乐观锁 出现为null 情况较少
        if(instance==null)
            synchronized (queueLock)
                //为什么里面这层不能够去掉 是因为在同步代码块中的才是线程安全
                //synchronized之前的if语句主要是为了 减少等待
                if(instance == null) 
                    instance =new Singleton();
                
            
        
        return instance;
    

相较于第二种模式，第三种模式更侧重于校验单例是否实例化

线程安全：线程安全

类型：双重锁的单例

是否Lazy初始化：是

四.静态初始化的单例模式

package V4;

//类不可继承 饿汉模式 依赖于类加载器加载
//确定 对于内存的消耗 容易产生较多需要销毁的对象 但是依然是线程安全
//静态初始化
public final class Singleton 

    //私有化静态成员变量
    private static  Singleton instance =new Singleton();

    //私有化类构造函数
    private Singleton()

    

    //公开静态实例的获取方法
    public static Singleton getInstance()
        return instance;
    

相较于其他的单例模式，这种单例模式更依赖于ClassLoader，在类初始化时调用，生成实例对象，但是比较容易产生较多的可回收对象，对于内存的消耗可能较多

线程安全：线程安全

类型：静态初始化的单例

是否Lazy初始化：否

五：延迟加载的单例模式

package V6;

//类不可继承 继承有可能破坏对象的封装
//单例模式 延迟加载
//即是线程安全 有是能够解决多数单例问题的最佳方案
public final class Singleton 


    private Singleton()

    

    public static Singleton getInstance()
        return Nested.instance;
    

    private static class Nested
        public static Singleton instance =new Singleton();
    

相较于其他的单例实现方法，这种单例的实现方法更为依赖内部类，延迟加载，是大多数大规模框架中常见的单例模式，也是最受喜爱的单例模式

线程安全：线程安全

类型：延迟加载的单例

是否Lazy初始化：是