JAVA之单例模式

好久不见小伙伴们,最近在开发中想把以前写的一些代码进行下优化,正好遇到了一些可以使用到单例模式的代码,趁此机会就对单例模式进行下代码整理,听说有8种写法,我只会2种,哭泣~

先来科普下什么是单例模式:

单例模式,是一种常用的软件设计模式。在它的核心结构中只包含一个被称为单例的特殊类。通过单例模式可以保证系统中,应用该模式的类一个类只有一个实例。即一个类只有一个对象实例。

怎么实现#

  1. 将该类的构造方法定义为私有方法,这样就可以避免其他类对其进行实例化。
  2. 在该类内部提供一个静态方法待调用实例对象。

有什么好处#

因为只有一个对象,避免了新增和销毁对象时的开销,节省资源提高性能。

写法科普#

先放结论:123为最基础的,但线程不安全;45线程安全,但不推荐用;678推荐用。

  1. 饿汉式(静态常量)

    Copy Highlighter-hljs
    // 整个类中,除了getInstance()是共有的,其他都是私有的
    public class Singleton {
    // 注意前面的三个关键词,一定要是私有静态常量
    private final static Singleton INSTANCE = new Singleton();
    // 注意此处的构造方法是私有的,不是通常的共有
    private Singleton(){}
    public static Singleton getInstance(){
    return INSTANCE;
    }
    }

    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。

    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。

  2. 饿汉式(静态代码块)

    Copy Highlighter-hljs
    public class Singleton {
    private static Singleton instance;
    static {
    instance = new Singleton();
    }
    private Singleton() {}
    public static Singleton getInstance() {
    return instance;
    }
    }

    和上面的不同点在于实例化放到了静态代码块,在类加载的时候就会实例化。

  3. 懒汉式(线程不安全)

    Copy Highlighter-hljs
    public class Singleton {
    private static Singleton singleton;
    private Singleton() {}
    public static Singleton getInstance() {
    // 线程不安全的原因就是因为下面这个if判断
    // 一个线程进入了判断语句块,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
    if (singleton == null) {
    singleton = new Singleton();
    }
    return singleton;
    }
    }
  4. 懒汉式(使用同步方法实现线程安全,但不推荐用)

    Copy Highlighter-hljs
    public class Singleton {
    private static Singleton singleton;
    private Singleton() {}
    public static synchronized Singleton getInstance() {
    if(singleton == null) {
    singleton = new Singleton();
    }
    return singleton;
    }
    }

    效率太低。

  5. 懒汉式(使用同步代码块实现线程安全,不可用)

    Copy Highlighter-hljs
    public class Singleton {
    private static Singleton singleton;
    private Singleton() {}
    public static Singleton getInstance() {
    if (singleton == null) {
    synchronized (Singleton.class) {
    singleton = new Singleton();
    }
    }
    return singleton;
    }
    }

    和4一样加了个锁,只不过位置换了下,效率变好了一些,但是会出现3的那种问题。

  6. 双重检查

    Copy Highlighter-hljs
    public class Singleton {
    private static volatile Singleton singleton;
    private Singleton() {}
    public static Singleton getInstance() {
    if (singleton == null) {
    synchronized (Singleton.class) {
    if (singleton == null) {
    singleton = new Singleton();
    }
    }
    }
    return singleton;
    }
    }

    双重加锁,在5的基础上进行改善,对singleton变量也加了个锁,避免了5的问题,可以保证线程安全。

  7. 静态内部类

    Copy Highlighter-hljs
    public class Singleton {
    private Singleton() {}
    private static class SingletonInstance {
    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }
    public static Singleton getInstance() {
    return SingletonInstance.INSTANCE;
    }
    }

    使用了类加载的机制来保证初始化实例的时候只有一个线程,同时避免了类被装载的时候就立即实例化的问题,只有当需要的时候,才会进行实例化。

  8. 枚举

    Copy Highlighter-hljs
    public enum Singleton {
    INSTANCE;
    public void whateverMethod() {
    }
    }

    借助了枚举的特性,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。

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