设计模式：学习笔记——单例模式

Posted 2020-08-30 子烁爱学习

设计模式：学习笔记(1)——单例模式

引入单例模式

什么是单例模式

　　 对于某些类来说，我们只想其拥有一个实例，并且我们仅仅使用这一个实例：比如说线程池，缓存，对话框，处理偏好设置和注册表的对象、日志对象、显卡等设备的驱动程序的对象。这些类对象只能有一个，如果制造出多个实例，就会导致许多问题的产生。例如：程序的行为异常，资源使用过量或者冲突等等。

单例模式正是可以满足我们需求的设计原则：确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。

单例模式的经典实现

实现

　　
理解
　　☐ 首先，我们利用静态变量来记录Singleton类的唯一实例。
　　☐ 其次，我们将构造器声明为私有的，只有在Singleton类内才可以调用构造器。
　　☐ 我们只有通过getInstrance()来访问实例化对象，并返回这个静态实例。
　　☐ 我们保证了该类有且只有唯一静态实例，并以此为该类唯一入口，提供内部方法的访问，任何使用该类的地方都只能共享此实例。

 

处理多线程

多线程带来的问题

　　如果多个线程同时首次执行getInstance()方法，也就是在静态实例还未被初始化时，多个线程同时满足条件了uniqueInstance==null，这样它们便会各自new出自己的实例，并且返回。这样该类就有了多个实例，(时序图如下)这就不满足我们的设计原则了，所以我们将介绍几种方法来解决多线程带来的问题。
　　

使用同步锁

　　

说明：

　　使用同步锁，保证每次只有一个线程进入该方法体内。但是，我们只有在第一次执行此方法时才需要同步，换句话说，一旦设置好uniqueInstance变量，就不需要同步这个方法了。所以此后同步变为累赘。

使用“急切”创建实例

　　

说明：

　　这可能时最简单高效的解决同步问题的方法了，但是延迟加载可以确保在用到的时候才创建对象。急切则不然。

使用双重锁检查锁

　　

说明：

　　 ☐ volatile关键字确保，当uniqueInstance变量被初始化成实例后，多个线程可以正确的处理uniqueInstance变量。

　　 ☐ 这个做法可以大大的减少getInstance()带来的时间耗费。因为只有在第一次访问getInstance()方法时才执行同步。