Java设计模式之单例模式_饿汉式

单例模式

 

1. 初识：

   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。

2. 注意：

• 单例类只能有一个实例。

• 单例类必须自己创建自己的唯一实例。

• 单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

 

知识透析

 

1. 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。

2. 主要解决：

   一个全局使用的类频繁地创建与销毁。

3. 何时使用：

   当您想控制实例数目，节省系统资源的时候。

4. 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。

5. 关键代码：

   构造函数是私有的。

6. 应用实例：

   • 一个班级只有一个班主任。

   • Windows 是多进程多线程的，在操作一个文件的时候，就不可避免地出现多个进程或线程同时操作一个文件的现象，所以所有文件的处理必须通过唯一的实例来进行。

   • 一些设备管理器常常设计为单例模式，比如一个电脑有两台打印机，在输出的时候就要处理不能两台打印机打印同一个文件。

7. 优点：

   • 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）。

   • 避免对资源的多重占用（比如写文件操作）。

8. 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。

9. 使用场景：

   • 要求生产唯一序列号。

   • WEB 中的计数器，不用每次刷新都在数据库里加一次，用单例先缓存起来。

 

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。
​
它基于 classloader 机制避免了多线程的同步问题，不过，instance 在类装载时就实例化，
​
虽然导致类装载的原因有很多种，在单例模式中大多数都是调用 getInstance 方法，
​
但是也不能确定有其他的方式（或者其他的静态方法）导致类装载，
​
这时候初始化 instance 显然没有达到 lazy loading 的效果。

 

单例实现

 

创建一个 SingleObject 类。
SingleObject 类有它的私有构造函数和本身的一个静态实例。
SingleObject 类提供了一个静态方法，供外界获取它的静态实例。
使用 SingleObject 类来获取 SingleObject 对象。

 

码上行动

 

/**
 * 单例模式
 * 回收站-饿汉式
 * @Author Hateyes
 * @Date 2020-07-24 16:21
 */
public class Trash {
    //静态指向自身的引用
    private static Trash instance = new Trash();

    //饿汉式
    public static Trash getInstance(){
        return instance;
    }

    //构造私有
    private Trash(){

    }

    public static void main(String[] args){
        //多线程场景实现
        new Thread(){
            public void run(){
                Trash t = Trash.getInstance();
                System.out.println(t);
            }
        }.start();
        new Thread(){
            public void run(){
                Trash t = Trash.getInstance();
                System.out.println(t);
            }
        }.start();
    }

}