设计模式之单例模式

Posted 2020-10-31 Welcome

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了设计模式之单例模式相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

单例模式

之前看过单例模式，昨天突然用到，就再回顾并总结了一下，当做复习。

核心：保证一个类只有一个实例，并且提供一个访问该对象的全局访问点
常见应用场景：

Windows的任务管理器
Windows的回收站
项目中，读取配置文件的类，一般也只有一个对象，没有必要酶促使用配置文件数据，每次new一个对象去读取
.........

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，则可以通过在应用启动时直接产生一个单例对象，然后用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的实现方式：
- 主要：
  - 饿汉式：线程安全，调用效率高，但是不能延时加载
  - 懒汉式：线程不安全，调用效率不高，但是可以延时加载
- 其他：
  - 双重检测锁式：由于JVM底层内部模型和Java平台内存模型原因，偶尔会出问题，不建议使用
  - 静态内部类式：线程安全，调用效率高，可以延时加载
  - 枚举单例：线程安全，调用效率高，不能延时加载
代码实现：
- 饿汉式：

public class SingletonDemo01 {

private SingletonDemo01(){} //将构造器私有

private static Singleton Demo01 instance=new SingletonDemo01();

//类加载的时候就将对象new出来，不管后面用不用

public static SingletonDemo01 getInstance(){ //提供一个对外开放的方法用来获取对象

return instance;

}

饿汉式总结：由于类加载时是线程安全的，方法不需要同步，因为对象在类加载的时候就new出来了，以后也不能改变，并且以后所有创建的对象都是这一个，都是同一个对象，所以没有延时加载的优势。

懒汉式：

public class SingletonDemo02 {

private SingletonDemo02(){} //将构造器私有

private static SingletonDemo02 instance;

//类加载的时候，不初始化这个对象(延时加载，真正用到的时候再创建)

publicstatic synchronized SingletonDemo02 getInstance(){ //提供一个对外开放的方法用来获取对象

//方法同步，调用效率低

if(instance==null){ //如果为null，创建对象

instance=new SingletonDemo02();

}

returninstance;

}

懒汉式总结：懒汉式适合单线程，多线程情况下如果在创建对象实例对象时不加上synchronized，则会导致对对象的访问不是线程安全的。懒汉式是延时加载，在需要的时候才创建对象。资源利用率高了，但每次调用getInstance()方法都需要同步，并发效率低

双重检测锁式：

public class SingletonDemo03 {

private SingletonDemo03(){} //将构造器私有

private static SingletonDemo03 instance;

//类加载的时候，不初始化这个对象(延时加载，真正用到的时候再创建)

public static SingletonDemo03 getInstance(){ //提供一个对外开放的方法用来获取对象

//方法同步，调用效率低

if(instance==null){ //Single Checked

synchronized(SingletonDemo03.class) {

if(instance==null){ //Double Checked

instance=new SingletonDemo03();

}

returninstance;

}

双重检测锁式总结：将同步内容放在了if内部，提高了执行的效率，不必每次调用对象时都进行同步，只有第一次才同步，创建了以后就没有必要了。

静态内部类实现：

public class SingletonDemo04 {

private static class singletonClassInstance{ //静态内部类

privatestaticfinal SingletonDemo04 instance=newSingletonDemo04();

}

public static SingletonDemo04 getInstance(){

return singletonClassInstance.instance; //通过静态内部类名来调用内部类中的成员

}

private SingletonDemo04(){}//构造器私有

}

- 静态内部类方式总结：外部类无static属性，不会像饿汉式那样立即加载对象，只有真正调用getInstance(),才会加载静态内部类，加载类时是线程安全的。instance是static final类型，保证了内存中只有这样一个实例存在，而且只被赋值一次，从而保证了线程安全性。兼并了高并发调用和延时加载的优势。而且调用效率高，并实现了延时加载。
枚举方式：

public enum SingletonDemo05 {

INSTANCE; //此元素本身就是单例对象

//添加自己需要的操作

public void singletonOperation(){

}