设计模式-1单例设计模式

单例设计模式

1.饿汉式（静态常量）（可用）

1. 构造器私有化
2. 类的内部创建对象
3. 向外暴露一个静态的公共方法

class Singleton{
    //使用private防止new
    private Singleton(){
       
    }
    //类的内部创建对象
    private final static Singleton instance = new Singleton();
    //向外暴露一个静态的公共方法
    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }
}

优缺点：

优点	写法简单，在类装载的时候完成实例化，避免了线程同步问题
缺点	在类装载的时候就完成实例化，没有达到lazy Loading的效果，如果一直没有用到，会造成内存的浪费

无法保证是自己触发的静态的方法

2.饿汉式（静态代码块）（可用）

class Singleton{
    //使用private防止new
    private Singleton(){
       
    }
    //类的内部创建对象
    private static Singleton instance;
    
    static{	//在静态代码块里创建
        instance = new Singleton();
    }
    
    //向外暴露一个静态的公共方法
    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }
}

优缺点和静态常量一样

3.懒汉式（线程不安全）

class Singleton{
    //类的内部创建对象
    private static Singleton instance;
    //使用private防止new
    private Singleton(){

    }

    //使用的時候才创建出来 懒汉式
    public static Singleton getInstance(){
        if(instance == null){
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

优点	起到了lazy Loading的效果
缺点	只能在单线程下使用，在多线程下，一个线程进入了if语句中，没来得及执行完，另一个线程也通过了这个判断语句，这时候就会产生多个实例，所以在多线程下不可以使用和这个方式

4.懒汉式（线程安全，同步方法）

class Singleton{
    //类的内部创建对象
    private static Singleton instance;
    //使用private防止new
    private Singleton(){ }

    //加入了同步代码，解决线程不安全问题
    public static synchronized Singleton getInstance(){
        if(instance == null){
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

优点	解决了线程不安全的问题
缺点	效率很低，方法只需要执行一次就可以了，但是使用这个方法需要执行很多次，都要进行同步

5.懒汉式（线程安全，同步代码块）

class Singleton{
    //类的内部创建对象
    private static Singleton instance;
    //使用private防止new
    private Singleton(){ }

    public static Singleton getInstance(){
        if(instance == null){
            synchronized (Singleton.class){
                 instance = new Singleton();
            }
        }
        return instance;
    }
}

线程不安全（有人写）不可以启到线程同步的作用（错误）

6.双重检查（推荐使用）

class Singleton{
    //volatile防止指令重排
    private static volatile Singleton instance;
    //使用private防止new
    private Singleton(){ }

    //双重检查,解决线程安全问题，实现了懒加载的方式
    public static Singleton getInstance(){
        if(instance == null){
            synchronized (Singleton.class){
                if(instance == null){
                     instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

优点	Double-Check多线程中经常使用，保证了线程的安全，避免重复的方法同步，延迟加载，效率较高
结论	推荐使用

7.静态内部类（推荐使用）

class Singleton{
   
    //使用private防止new
    private Singleton(){ }

    //双重检查,解决线程安全问题，实现了懒加载的方式
    public static SingletonInstance{
       private static final Stingleton INSTANCE = new Singleton();
    }
    public static Singleton getInstance(){
       return SingletonInstance.INSTANCE;
    }
}

实现了线程安全，使用延迟加载（很好的一种模式），效率高

静态内部类装载的时候是安全的

8.枚举(推荐使用)

enum Singleton{
    INSTANCE;
    public void say(){
        System.out.println("ok");
    }
}

借助JDK1.5的枚举来实现，避免多线程同步问题，还能防止反序列化重新创建新的对象

是Josh Bloch提倡的方式

9.单例模式在Runtime使用

🌰Runtime:

public class Runtime {
    private static Runtime currentRuntime = new Runtime();

    /**
     * Returns the runtime object associated with the current Java application.
     * Most of the methods of class <code>Runtime</code> are instance
     * methods and must be invoked with respect to the current runtime object.
     *
     * @return  the <code>Runtime</code> object associated with the current
     *          Java application.
     */
    public static Runtime getRuntime() {
        return currentRuntime;
    }

    /** Don't let anyone else instantiate this class */
    private Runtime() {}

10.单例模式注意事项

• 单例模式保证了系统内存中该类只存在一个对象，节省了系统资源，对于一些需要频繁创建销毁的对象，使用单例模式可以提高系统性能
• 当想实例化一个单例类的时候，必须要记住使用相应的获取对象的方法，而不是用new
• 单例模式使用的场景：
  • 需要频繁的进行创建和销毁的对象
  • 创建对象时耗时过多或耗费资源过多（重量级对象）但又经常使用到的对象、工具类对象、频繁访问数据库或文件的对象（比如数据源、session工厂）