（转载）单例模式的几种应用

Posted 2020-08-16 凤雏小呆

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了（转载）单例模式的几种应用相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

转自：http://michaelye1988.iteye.com/blog/1714953

什么是单例模式：

确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。

注意：使用起来类似静态方法，但是它不是静态方法，而是类。需要new关键字来实例化。

单例模式的基本使用方式可以概括为3个步骤：

1.创建一个private静态变量；

2.创建一个private空构造器；

3.创建一个public静态访问点，用来将唯一实例返回给外部调用者。

基本使用方式：

方法1：

Java代码

public class SingletonCommon {
private static SingletonCommon uniqueInstance;//步骤一
private SingletonCommon(){}//步骤二
public static SingletonCommon getInstance()//步骤三
{
if(uniqueInstance == null)
{
uniqueInstance = new SingletonCommon();
}
return uniqueInstance;
}
}

虽然看上去简单。但是这个类还存在问题。

我们的程序基本都是多线程的。就存在这样的可能：多个线程同时去调用这个实例，假设这个时候uniqueInstance == null，而线程A执行到if(uniqueInstance == null)这句语句，这时候系统线程调度，线程A交出cpu。转而执行B线程中的代码，而在B线程中也有可能访问这个类，那么它访问的时候，发现uniqueInstance == null，自然就创建一个实例。等到cpu的使用权回到A的时候，A从刚才停住的地方开始执行，也创建了一个实例！所以这个时候问题就出现了。

那么怎么解决这个问题呢？

方法:2：

使用synchronized关键字

通过这个关键字可以迫使线程在进入这个方法前，要等别的线程离开这个方法，这样就可以不会有两个线程同时访问这个类了，我们的问题就解决了。而且使用起来很简单，仅仅多了一个synchronized关键字而已。

Java代码

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

但是这样也存在一个问题：效率。

每次调用getInstance()的时候都要进行同步，会造成负担。

那么怎么办才能提高效率呢？

方法3：

使用双重检查加锁

利用双重检查加锁，首先检查是否已经创建了实例，如果还没有创建，才进行同步

这样一来就只有第一次会同步。这样就可以提高效率。

这里需要引入volatile关键字,这个关键字确保当uniqueInstance变量被初始化成SingletonDoubleLocking实例时，

多个线程正确地处理uniqueInstance变量。

Java代码

public class SingletonDoubleLocking {
private volatile static SingletonDoubleLocking uniqueInstance;
private SingletonDoubleLocking(){}
public static SingletonDoubleLocking getInstance()
{
synchronized (SingletonDoubleLocking.class)
{
if(uniqueInstance == null)
{
uniqueInstance = new SingletonDoubleLocking();
}
}
return uniqueInstance;
}
}

这样做似乎已经无懈可击了。但是还有问题存在！

问题是：双重检查加锁不适用于1.4及更早版本的Java

那还有别的方法吗？

我们知道前面的做法主要都是为了围绕着如何避免产生多个单例。

那能不能在调用getInstance()之前就生成实例呢？这样不就避免了所有的问题了吗？

方法4：

急切创建实例

在虚拟机加载这个类的时候就马上创建单例，这样就确保了在任何线程访问这个变量的时候，该实例都已经存在了。

Java代码

public class SingletonEagerly {
private static SingletonEagerly uniqueInstance = new SingletonEagerly();//虚拟机加载这个类的时候，这个类就已经被创建
private SingletonEagerly(){}
public static SingletonEagerly getInstance()
{
return uniqueInstance;//不需要判断是否为null，直接返回就可以了
}
}