单例设计模式

单例模式

单例模式（Singleton Pattern）是 Java 中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

这种模式涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。

注意：

• 1、单例类只能有一个实例。
• 2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。
• 3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

如下：

public class Person(){
    // 默认生成一个公共的空参构造方法
}
// 测试类
public static void main(String[] args) {
    // 正常情况下一个类可以创建多个对象
    Person p1 = new Person();
    Person p2 = new Person();
    Person p3 = new Person();
    // ...
}

 

介绍

意图：保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

主要解决：一个全局使用的类频繁地创建与销毁。

何时使用：当您想控制实例数目，节省系统资源的时候。

如何解决：判断系统是否已经有这个单例，如果有则返回，如果没有则创建。

关键代码：构造函数是私有的。

优缺点：

 

优点：

 

• 1、在内存里只有一个实例，减少了内存的开销，尤其是频繁的创建和销毁实例（比如管理学院首页页面缓存）。
• 2、避免对资源的多重占用（比如写文件操作）。

 

缺点：没有接口，不能继承，与单一职责原则冲突，一个类应该只关心内部逻辑，而不关心外面怎么样来实例化。

 

 

例设计模式的类型

 

根据实例化对象的时机单例设计模式又分为以下两种:

 

1. 饿汉单例设计模式

2. 懒汉单例设计模式

懒汉式单例设计模式：

1、懒汉式，线程安全

是否 Lazy 初始化：是

是否多线程安全：是

实现难度：易

描述：这种方式具备很好的 lazy loading，能够在多线程中很好的工作，但是，效率很低，99% 情况下不需要同步。
优点：第一次调用才初始化，避免内存浪费。
缺点：必须加锁 synchronized 才能保证单例，但加锁会影响效率。

　　什么是懒汉模式：通俗来说懒汉单例设计模式就是调用getInstance()方法时实例才被创建，先不急着实例化出对象，等要用的时候才实例化出对象。不着急，故称为“懒汉模式”。

代码如下；

 

public class Person {
    // 懒汉式单例: 不着急,只要当你调用了getInstance静态方法获取对象的时候,就创建,其他时候不创建
    // 1. 将构造方法私有化，使其不能在类的外部通过new关键字实例化该类对象。
    private Person(){

    }

    // 2. 在该类内部产生一个唯一的实例化对象
    private static Person p ;// 默认值为null

    // 3. 定义一个静态方法返回这个唯一对象。
    public static synchronized Person getInstance(){
        // 创建Person类的唯一对象
        // 判断一下,如果p这个成语变量的值为null,就创建,不为null,说明该对象已经创建了,直接返回即可
        if (p == null){
            p = new Person();
        }
        return p;
    }

    // ...
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Person p1 = Person.getInstance();
        Person p2 = Person.getInstance();
        Person p3 = Person.getInstance();

        System.out.println(p1);
        System.out.println(p2);
        System.out.println(p3);


    }
}

 

注意：懒汉单例设计模式在多线程环境下可能会实例化出多个对象，不能保证单例的状态，所以加上关键字：synchronized，保证其同步安全。

饿汉式单例设计模式

2、饿汉式

是否 Lazy 初始化：否

是否多线程安全：是

实现难度：易

描述：这种方式比较常用，但容易产生垃圾对象。
优点：没有加锁，执行效率会提高。
缺点：类加载时就初始化，浪费内存。

什么是饿汉设计模式：饿汉单例设计模式就是使用类的时候已经将对象创建完毕，不管以后会不会使用到该实例化对象，先创建了再说。很着急的样子，故被称为“饿汉模式”。

public class Person {
    // 使用饿汉式单例设计模式: 比较着急,不管要不要获取我这个类的对象,先创建了该对象再说
    // 1. 将构造方法私有化，使其不能在类的外部通过new关键字实例化该类对象。
    private Person(){
    }

    // 2. 在该类内部产生一个唯一的实例化对象
    private static final Person p = new Person();

    // 3. 定义一个静态方法返回这个唯一对象。
    public static Person getInstance(){
        return p;
    }

    // ....
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Person p1 = Person.getInstance();
        Person p2 = Person.getInstance();
        Person p3 = Person.getInstance();

        System.out.println(p1);
        System.out.println(p2);
        System.out.println(p3);

    }
}