1.单例模式

单例设计模式介绍

所谓类的单例设计模式，就是采取一定的方法保证在整个的软件系统中，对某个类 只能存在一个对象实例，并且该类只提供一个取得其对象实例的方法(静态方法)。

比如Hibernate的SessionFactory，它充当数据存储源的代理，并负责创建Session 对象。

SessionFactory并不是轻量级的，一般情况下，一个项目通常只需要一个 SessionFactory就够，这是就会使用到单例模式

单例模式有八种方式：

1) 饿汉式(静态常量)

2) 饿汉式（静态代码块）

3) 懒汉式(线程不安全)

4) 懒汉式(线程安全，同步方法)

5) 懒汉式(线程安全，同步代码块)

6) 双重检查

7) 静态内部类

8) 枚举

1.饿汉式（静态常量）

步骤如下：

1) 构造器私有化 (防止 new )

2) 类的内部创建对象

3) 向外暴露一个静态的公共方法。getInstance

4) 代码实现

复制代码
package com.wang.singleton.type1;

public class SingleTonTest01 {

    public static void main(String[] args) {

        SingleTon instance = SingleTon.getInstance();
        SingleTon instance2 = SingleTon.getInstance();
        System.out.println(instance.hashCode());
        System.out.println(instance2.hashCode());
    }
}

//饿汉式
class SingleTon{
    //构造器私有化，外部不能new
    private SingleTon(){};
    //本类内部创建对象实例
    private final static SingleTon instance=new SingleTon();
    //提供一个共有的静态方法返回实例
    public static SingleTon getInstance(){
        return instance;
    }

}
复制代码

优缺点说明：

1) 优点：这种写法比较简单，就是在类装载的时候就完成实例化。避免了线程同 步问题。

2) 缺点：在类装载的时候就完成实例化，没有达到Lazy Loading的效果。如果从始 至终从未使用过这个实例，则会造成内存的浪费

3) 这种方式基于classloder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，在单例模式中大多数都是调用getInstance方法， 但是导致类装载 的原因有很多种，因此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就没有达到lazy loading的效果

4) 结论：这种单例模式可用，可能造成内存浪费

饿汉式（静态代码块）

饿汉式（静态代码块）应用实例

复制代码
package com.wang.singleton.type2;

public class SingleTonTest02 {

    public static void main(String[] args) {
        //静态代码块实现实例化
        SingleTon instance = SingleTon.getInstance();
        SingleTon instance2 = SingleTon.getInstance();
        System.out.println(instance.hashCode());
        System.out.println(instance2.hashCode());
    }
}

//饿汉式
class SingleTon{
    //构造器私有化，外部不能new
    private SingleTon(){};
    private  static SingleTon instance;
    static {
        instance=new SingleTon();
    }
    //本类内部创建对象实例
    //提供一个共有的静态方法返回实例
    public static SingleTon getInstance(){
        return instance;
    }

}
复制代码

优缺点说明：

1) 这种方式和上面的方式其实类似，只不过将类实例化的过程放在了静态代码块 中，也是在类装载的时候，就执行静态代码块中的代码，初始化类的实例。优 缺点和上面是一样的。

2) 结论：这种单例模式可用，但是可能造成内存浪费

 

懒汉式(线程不安全)

复制代码
package com.wang.singleton.type3;

public class SingleTonTest03 {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("懒汉式1 ， 线程不安全~");
        SingleTon instance = SingleTon.getInstance();
        SingleTon instance2 = SingleTon.getInstance();
        System.out.println(instance.hashCode());
        System.out.println(instance2.hashCode());
    }
}

//懒汉式
class SingleTon{
    //构造器私有化，外部不能new
    private SingleTon(){};
    private  static SingleTon instance;
    //提供一个静态的公有方法，当使用到该方法时，才去创建 instance
    //即懒汉式
    public static SingleTon getInstance(){
        if (instance==null)//会有多线程问题
            instance=new SingleTon();
        return instance;
    }

}
复制代码

 

优缺点说明：

1) 起到了Lazy Loading的效果，但是只能在单线程下使用。

2) 如果在多线程下，一个线程进入了if (singleton == null)判断语句块，还未来得及 往下执行，另一个线程也通过了这个判断语句，这时便会产生多个实例。所以 在多线程环境下不可使用这种方式

3) 结论：在实际开发中，不要使用这种方式！

 

懒汉式(synchronized 线程安全，同步方法)

复制代码
package com.wang.singleton.type4;

public class SingleTonTest04 {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("懒汉式2 ， 线程安全");
        SingleTon instance = SingleTon.getInstance();
        SingleTon instance2 = SingleTon.getInstance();
        System.out.println(instance.hashCode());
        System.out.println(instance2.hashCode());
    }
}

//懒汉式
class SingleTon{
    //构造器私有化，外部不能new
    private SingleTon(){};
    private  static SingleTon instance;
    //提供一个静态的公有方法，当使用到该方法时，才去创建 instance
    public static synchronized SingleTon getInstance(){//synchronized线程同步
        if (instance==null)
            instance=new SingleTon();
        return instance;
    }

}
复制代码

 

双重检查

双重检查应用实例

复制代码
package com.wang.singleton.type5;

public class SingleTonTest05 {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("懒汉式 ,线程安全,同步方法");
        SingleTon instance = SingleTon.getInstance();
        SingleTon instance2 = SingleTon.getInstance();
        System.out.println(instance.hashCode());
        System.out.println(instance2.hashCode());
    }
}

//懒汉式
class SingleTon{
    //构造器私有化，外部不能new
    private SingleTon(){};
    private  static volatile SingleTon instance;//volatile刷新到主存
    //提供一个静态的公有方法，当使用到该方法时，才去创建 instance
    //懒汉式,双重判断保证线程安全，同时解决懒加载问题
    public static SingleTon getInstance(){
        if (instance==null)//第一次判断可以为空 进来多个线程
        {
            synchronized (SingleTon.class){//线程同步
                if (instance==null)//实例化第一次以后就不会在执行了
                {
                    instance=new SingleTon();

                }

            }

        }

        return instance;
    }

}
复制代码

优缺点说明：

1) Double-Check概念是多线程开发中常使用到的，如代码中所示，我们进行了两 次if (singleton == null)检查，这样就可以保证线程安全了。

2) 这样，实例化代码只用执行一次，后面再次访问时，判断if (singleton == null)， 直接return实例化对象，也避免的反复进行方法同步.

3) 线程安全；延迟加载；效率较高

4) 结论：在实际开发中，推荐使用这种单例设计模式

 

静态内部类

静态内部类应用实例

复制代码
package com.wang.singleton.type6;

public class SingletonTest06 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("懒汉式 ， 线程安全,同步方法");
        SingleTon instance = SingleTon.getInstance();
        SingleTon instance2 = SingleTon.getInstance();
        System.out.println(instance.hashCode());
        System.out.println(instance2.hashCode());
    }
}

// 静态内部类完成， 推荐使用
class SingleTon {
    //private static volatile SingleTon instance;
    //构造器私有化
    private SingleTon() {}
    //写一个静态内部类,该类中有一个静态属性 SingleTon
    private static class SingletonInstance {
        private static final SingleTon INSTANCE = new SingleTon();
    }

    //提供一个静态的公有方法，直接返回SingletonInstance.INSTANCE
    public static synchronized SingleTon getInstance() {
        return SingletonInstance.INSTANCE;
    }
}
复制代码

优缺点说明：

1) 这种方式采用了类装载的机制来保证初始化实例时只有一个线程。

2) 静态内部类方式在Singleton类被装载时并不会立即实例化，而是在需要实例化 时，调用getInstance方法，才会装载SingletonInstance类，从而完成Singleton的 实例化。

3) 类的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化，所以在这里，JVM帮助我们 保证了线程的安全性，在类进行初始化时，别的线程是无法进入的。

4) 优点：避免了线程不安全，利用静态内部类特点实现延迟加载，效率高

5) 结论：推荐使用

 

枚举

枚举应用实例

复制代码
package com.wang.singleton.type7;

public class SingletonTest07 {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("懒汉式 ， 线程安全,同步方法");
        SingleTon instance = SingleTon.INSTANCE;
        SingleTon instance2 = SingleTon.INSTANCE;
        System.out.println(instance.hashCode());
        System.out.println(instance2.hashCode());
        instance.sayOK();


    }
}

enum SingleTon {
    INSTANCE;
    public void sayOK() {
        System.out.println("ok~");
    }

}
复制代码

 枚举开发中用法

复制代码
public class SingleTon {
    private SingleTon(){

    }


    public static enum SingleTonEnum {
        INSTANCE;
        private SingleTon instance=null;

        private SingleTonEnum(){
            instance=new SingleTon();

        }

        public SingleTon getInstance() {
            return instance;
        }

    }

}
复制代码

 

优缺点说明：

1) 这借助JDK1.5中添加的枚举来实现单例模式。不仅能避免多线程同步问题，而 且还能防止反序列化重新创建新的对象。

2) 这种方式是Effective Java作者Josh Bloch 提倡的方式

3) 结论：推荐使用

 单例模式在JDK 应用的源码分析

JDK中，java.lang.Runtime就是经典的单例模式(饿汉式)

详情见源码

 

 

 

 单例模式注意事项和细节说明

1) 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

2) 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，而不是使 用new

3) 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(即：重量级对象)，但又经常用到的对象、工具类对象、频繁访问数 据库或文件的对象(比如数据源、session工厂等)

posted on   upupup-999  阅读(40)  评论(0)  编辑  收藏  举报
编辑推荐：
· AI与.NET技术实操系列：基于图像分类模型对图像进行分类
· go语言实现终端里的倒计时
· 如何编写易于单元测试的代码
· 10年+ .NET Coder 心语，封装的思维：从隐藏、稳定开始理解其本质意义
· .NET Core 中如何实现缓存的预热？
阅读排行：
· 25岁的心里话
· 闲置电脑爆改个人服务器（超详细） #公网映射 #Vmware虚拟网络编辑器
· 基于 Docker 搭建 FRP 内网穿透开源项目（很简单哒）
· 零经验选手，Compose 一天开发一款小游戏！
· 一起来玩mcp_server_sqlite，让AI帮你做增删改查！！



点击右上角即可分享
微信分享提示