设计模式

单例模式（Singleton Pattern）

单例模式是最简单的创建型设计模式
它会确保一个类只有一个实例存在。单例模式最重要的特点就是构造函数私有,从而避免外界直接使用构造函数直接实例化该类的对象。 单例模式在Java种通常有两种表现形式
-饿汉式：类加载时就进行对象实例化
-懒汉式：第一次引用类时才进行对象实例化

饿汉单例模式

特点： 在类被加载时就会初始化静态变量instance,这时候类的私有构造函数就会被调用,创建唯一的实例。

public class Singleton {
    private static Singleton instance = new Singleton(); // 构造方法私有,确保外界不能直接实例化 

    private Singleton() {
    } //通过公有的静态方法获取对象实例 

    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

懒汉单例模式

特点：类在加载时不会初始化静态变量instance,而是在第一次被调用时将自己初始化

public class Singleton {
    private static Singleton instance = null; // 私有构造方法,确保外界不能直接实例化。 

    private Singleton() {
    } // 通过公有的静态方法获取对象实例 

    public static Singleton getInstace() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
} 

但这时有一个问题,如果线程A和B同时调用此方法,会出现执行if (instance == null)语句时都为真的情况,那么线程AB都会创建一个对象,那内存中就会出现两个对象,这违反了单例模式的定义。为解决这一问题,可以使用synchronized关键字对静态方法 getInstcance()进行同步

线程安全的汉式单例模式代码如下：

public class Singleton {
    private static Singleton instance = null; // 私有构造方法,确保外界不能直接实例化。 

    private Singleton() {
    } // 通过公有的静态方法获取对象实例 

    synchronized public static Singleton getInstace() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
} 

总结

• 饿汉式单例类在资源利用效率上不如懒汉式单例类,但从速度和反应时间来看,饿汉式单例类要优于懒汉式单例类。

单例模式的优点：

• 在一个对象需要频繁的销毁、创建,而销毁、创建性能又无法优化时,单例模式的优势尤其明显

• 在一个对象的产生需要比较多资源时,如读取配置、产生其他依赖对象时,则可以通过在启用时直接产生一个单例对象,然后用永久驻留内存的方式来解决

• 单例模式可以避免对资源的多重占用,因为只有一个实例,避免了对一个共享资源的并发操作

• 单例模式可以在系统设置全局的访问点,优化和共享资源访问 。

单例模式的缺点：

• 单例模式无法创建子类,扩展困难,若要扩展,除了修改代码基本上没有第二种途径可以实现
• 单例模式对测试不利。在并行开发环境中,如果采用单例模式的类没有完成,是不能进行测试的
• 单例模式与单一职责原则有冲突。一个类应该只实现一个逻辑,而不关心它是否是单例的,是不是要用单例模式取决于环境