170728单例模式的三种水平代码

Posted 2020-10-05 目标奔雷手

一、单例模型具备条件：
1、私有的构造方法
2、instance（单一实例，static）和getInstance（获取实例的方法，static）必须是static
二、下面三种不同层次单例模型代码评价：
第一种，通过测试发现，虚拟机加载类的时候单例就会被初始化，有些比较费时的类，我们需要使用时才加载（比如：数据库连接，开机加速等），这时候就不太适合用这种方式
第二种，通过测试发现虚拟机加载类的时候不会初始化，只有调用了获取实例的方法时才会实例化，如果已经实例化的直接拿来用，实现了懒加载，但采用了synchronized同步的方式，性能会有所下降
第三种，通过测试发现，实现了懒加载的功能（静态内部类），也解决了第二种性能下降的问题。其实代理模型等也是可以实现的
三、总结：我们可以通过优化代码来实现性能最佳的单例模型类。推荐使用第三种方式，如果不是很费时的单例第一种也没关系。今天不举spring或jdk单例模型的实现，因为单例很好理解。值得注意的是，通过反射强制访问等，可能会破坏单例，但是是有办法避免的，后面有机会再做介绍。
四、单例模型未优化的例子（原始）
public class Singleton {
    //static
    private static Singleton instance = new Singleton();
    //私有构造方法
    private Singleton() {
    }
    //static
    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}
五、下面是三种不同水平的单例代码（第三种性能最佳）
1)第一种：（上例及下面这个例子分析），虚拟机加载的时候就会初始化
public class SingletonObject {
        private static SingletonObject instance = new SingletonObject();
        private SingletonObject() {
        System.out.println("SingletonObject is created");
    }
    
    public static SingletonObject getInstance() {
        return instance;
    }
    //单独调用此方法（SingletonObject.otherMethod()）时，”SingletonObject is created“也会被打印，说明虚拟机加载的时候就会初始化
    public static void otherMethod() {
        System.out.println("this is other method");
    }
}

2)第二种：使用synchronized同步，虚拟机加载的时候不初始化，调用getInstance方法时才初始化
public class LazilySingletonObject {
    private static LazilySingletonObject instance = null;
    private LazilySingletonObject() {
        System.out.println("LazilySingletonObject is created");
    }
    /*
     * 这里必须同步锁synchronized
     */
    public static synchronized LazilySingletonObject getInstance() {
        if (null == instance) {
            instance = new LazilySingletonObject();
        }
        return instance;
    }
    //单独调用此方法(LazilySingletonObject.otherMethod())时，"LazilySingletonObject is created"不会被答应，说明单例没有实例化
    public static void otherMethod() {
        System.out.println("this is other method");
    }
}

3)第三种：使用静态内部类实现赖加载，不使用synchronized，这样可以优化性能
public class OptimizedLazilySingletonObject {

    private OptimizedLazilySingletonObject() {
        System.out.println("OptimizedLazilySingletonObject is created");
    }
    //静态内部类中持有这个对象
    private static class SingletonHolder {
        private static OptimizedLazilySingletonObject instance = new OptimizedLazilySingletonObject();
    }
    
    public static OptimizedLazilySingletonObject getInstance() {
        return SingletonHolder.instance;
    }
    
}

六、测试
public class SingletonTest {

    public static void main(String[] args) {
        /**
         * 输出:Singleton is created
         * 说明获取对象的时候私有方法需要调用（很好理解）
         */
        //Singleton.getInstance();
        /**
         * 输出：SingletonObject is created
         *         this is other method
         * 说明：即使调用这个类中的其他方法，类也会立即初始化
         *         如果对于那种非常费时的初始化我们希望是用的时候才初始化（比如数据库连接等）
         */
        SingletonObject.otherMethod();
        /**
         * 实现了赖加载，使用的时候才初始化，但是使用同步锁，性能会下降
         */
        //LazilySingletonObject.getInstance();
        /**
         * 输出：this is other method
         * 说明：不用的时候，单例不会初始化
         */
        LazilySingletonObject.otherMethod();
        /**
         * 实现了赖加载，并没有影响性能
         */
        OptimizedLazilySingletonObject.getInstance();
    }
    
}