GOF23—单例模式

Posted 2020-09-16 noooooob

核心作用：保证一个类只有一个实例，并且提供一个访问该实例的全局访问点。

 

常见的应用场景：

1.Windows的Task Manager（任务管理器）

2.windows的Recycle Bin（回收站）

3.项目中，读取配置文件的类，一般也只有一个对象，没有必要每次使用配置文件数据，每次new一个对象去读取。

4.网站的计数器，也是采用单例模式，这样可以实现同步

5.应用程序的日志应用，一般都采用单例模式进行实现，因为共享的日志文件一直处于打开状态，因为只能有一个实例去操作，否则内容不好追加。

6.数据库连接池的设计也是采用单例设计模式，因为数据库连接是一种数据库资源。

7.操作系统的文件系统，一个操作系统只能有一个文件系统。

8.Application也是单例的典型应用。

9.在Spring中，每个Bean默认是单例的，这样做的优点就是Spring容器可以管理。

10.在servlet，每个servlet也是单例。

11.在Spring MVC/Struts1框架中，控制器对象也是单例

 

单例模式的优点：

—由于单例模式只生成一个实例，减少了系统性能开销，当一个对象的产生需要比较多的资源时，如读取配置，产生其他依赖对象时，则可以通过

在启动应用程序时直接产生一个单例对象，然后永久驻留内存的方式来解决。

—单例模式可以在系统设置全局的访问点，优化共享资源访问，例如可以设计一个单例类，负责所有数据表的映射处理。

 

常见的五种单例模式实现方式：

—主要：

　　　1.恶汉式(线程安全，调用效率高。但是不可以延时加载)

　　　2.懒汉式(线程安全，调用效率不高，但是可以延时加载)

—其他：

　　　3.双重检测锁式(由于JVM底层内部模型原因，偶尔会出问题，不建议使用)

　　   4.静态内部类式(线程安全，调用效率高，可以延时加载)

　　　5.枚举单例(线程安全，调用效率高，不能延时加载)

 

恶汉式详细例子：

这样做是立即加载，如果我们这个类不需要instance对象，并且instance对象new的过程时间过长，这样造成了资源浪费。

 

懒汉式单例模式的例子：

要点：lazy load(懒加载) 延迟加载，用到的时候才会去加载。

问题：资源利用率提高了，但是每一次调用getInstance()方法都要同步，并发效率低。

 

双重检测锁单例模式例子：

优点：提高了执行效率不用每次都同步，只有第一次才同步，创建之后不需要同步。

问题：由于编译器优化和JVM底层内部模型原因，偶尔会出问题，所以不建议使用。

 

静态内部类单例设计模式（本质也是一种懒加载）

示例如下：

要点：

—外部类没有static属性，所以不会像恶汉式那样立即加载对象。

—只有真正调用getInstance()才会加载内部类，加载类时，线程是安全的。instance是static final类型，保证了内存中只有一个这样的

实例存在，而且只被赋值一次，保证了线程的安全性。

—兼备了并发高效调用和延时加载的优势。

 

枚举单例模式例子：

优点：

—实现简单

—枚举本身就是单例模式，由JVM从根本上提供保障，避免通过反射和反序列化的漏洞。

缺点：

—无法延时加载