设计模式之单例模式
单例模式的目的是:让类只创建一个实例对象。
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。
应用实例: 1、一个党只能有一个主席。 2、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。 3、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。
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。
使用场景: 1、要求生产唯一序列号。 2、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。 3、创建的一个对象需要消耗的资源过多,比如 I/O 与数据库的连接等。
注意事项:getInstance() 方法中需要使用同步锁 synchronized (Singleton.class) 防止多线程同时进入造成 instance 被多次实例化。
1 public class Singleton { 2 private static Singleton uniqueSingleton=null; 3 private Singleton(){ 4 } // 私有构造器,保证只能在本类中实例化对象
/*定义获取实例的方法,如果没创建过实例就创建一个实例,否则返回已经创建的实例 */ 5 public static Singleton getSingleton(){ 6 if(uniqueSingleton==null){ 7 uniqueSingleton=new Singleton(); 8 } 9 return uniqueSingleton; 10 } 11 public static void main(String[] args) { 12 } 13 }
单例模式不能保证线程安全。
以下三个方法来优化:
1. 同步(synchronized)返回实例的方法,适合调用实例比较少的
2. “急切”创建实例,即在初始化唯一实例的时候直接创建实例,适合频繁调用实例
3.双重检查锁,即在定义唯一实例时加volatile并且 同步第二个非空判断(这里在if非空判断后再加一个同步的非空判断)