单例核心作用:
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。
常见应用场景:
1.windos系统的任务管理器
2.回收站,在整个系统运行过程中,回收站一直维护者仅有的一个实例
3.项目中,读取配置文件的,一般也只有一个对象,没有必要每次使用配置文件数据,每次去New一个对象去读取
4.网站的计数器,一般也采用单例,否则难以同步。
5.应用程序的日志应用,这是由于共享的日志文件一直处于打开状态,因此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一般也是采用单例模式,节省资源,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,也是大的单例模式的例子,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(Servlet编程中会涉及到)。
9.Spring中,每个Bean默认就是单例的,这样做的优点时Spring容器可以管理
10.Servlet编程中,每个Servlet也是单例
11.SpringMvc/Struts1框架中,控制器对象也是单例的
饿汉式:(线程安全,调用效率高,但是不能延时加载)
延时加载:类加载的时候即创建实例
/** * 测试饿汉式单例 */ public class SingletonDemo01 { //上来就实例化,类初始化立即加载这个对象,没有延时加载 //天然的是线程安全的 //垃圾回收机制是不会回收这个对象的 private static SingletonDemo01 instance = new SingletonDemo01(); //私有化构造方法 private SingletonDemo01() { } //方法没有同步,调用效率高 public static SingletonDemo01 getInstance() { return instance; } public static void main(String[] args) { SingletonDemo01 u01=new SingletonDemo01(); SingletonDemo01 u02=new SingletonDemo01(); System.out.println(u01==u02); } }
懒汉式(线程安全,调用效率不高,但是可以延时加载)
/** * 懒汉式单例测试 * 实现延时加载 */ public class SingletonDemo02 { //类初始化,不初始化这个对象,延时加载,真正用的时候再创建 private static SingletonDemo02 instance; //私有化构造方法 private SingletonDemo02() { } //synchronized实现同步,防止多个线程访问,创建多个对象,违背单例原则 //但是调用效率低 public static synchronized SingletonDemo02 getInstance() { if (instance == null) { instance = new SingletonDemo02(); } return instance; } public static void main(String[] args) { SingletonDemo02 u01=new SingletonDemo02 (); SingletonDemo02 u02=new SingletonDemo02 (); System.out.println(u01==u02); } }
双重检测锁(线程安全,效率低,由于JVM本质重排序的原因,可能会初始化多次,不建议使用)
/** * 双重检测锁实现单例模式 * 将同步内容放到if种,提高了效率,不用每次获取对象时都进行同步 * 只有第一次才同步,创建了以后就不用再同步了 * *问题:由于编译器优化的原因和jvm底层的原因,偶尔会出问题,不建议使用 */ public class SingtelonDemo03 { private volatile static SingtelonDemo03 instance; private SingtelonDemo03 () { } public SingtelonDemo03 getInstance() { if (null == instance) { synchronized (SingtelonDemo03 .class) { if (null == instance) { instance = new SingtelonDemo03 (); } } } return instance; } }
静态内部类(线程安全,调用效率高,可以延时加载)
/** * 静态内部类实现单例模式 * 线程安全,调用效率高,并实现了延时加载 */ public class SingletonDemo04 { //静态内部类,并把内部类私有 private static class SingketonClassintance{ private static final SingletonDemo04 instance=new SingletonDemo04(); } private SingletonDemo04(){} public static SingletonDemo04 getInstance(){ return SingketonClassintance.instance; } }
枚举单例(线程安全,调用效率高,从jvm根本上提供保障,避免通过反射和反序列化的漏洞,缺点为不能延时加载)
/** * 枚举实现单例 * 无延时加载 * SingletonDemo05.INSTANCE就可以直接获得对象 */ public enum SingletonDemo05 { //定义了一个枚举的元素,他就代表了一个单例的实例 INSTANCE; //添加自己需要的操作 public void singletonOperation(){ //功能处理 } }
选用单例模式时:
单例对象占用资源少,不需要延时加载: 枚举式好于饿汉式
单例对象占用资源大,需要延时加载: 静态内部类好于懒汉式
注:通过反射和反序列化可以破坏单例(枚举除外)