每天一个设计模式之单例模式
单例模式
单例模式(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)(5).DoubleCheck(双重检查)(6).静态内部类(7).枚举方式(8).单例模式的注意事项:
单例模式:保证内存中只有一个实例
(1)饿汉式(静态常量)
步骤:
构造器私有化(防止new)
类的内部创建对象
向外暴露一个静态的公共方法(getInstance)
//饿汉式(静态方法)
class Singleton{
//1.构造器私有化
private Singleton(){}
//2.本类内部创建对象实例
private static final Singleton instance = new Singleton();
//3.提供一个公有的静态方法,返回实例对象
public static Singleton getInstance(){
return instance;
}
}
优缺点:
优点:在类装载的时候完成实例化。避免了线程同步问题(线程安全)
缺点:在类装载的时候就完成实例化,没有达到Lazy Loading的效果。如果从来没有使用过这个实例,就会造成内存的浪费
结论:可用,可能造成内存浪费
(2)饿汉式(静态代码块)
//饿汉式(静态方法)
class Singleton{
//1.构造器私有化
private Singleton(){}
//2.本类内部创建对象实例
private static Singleton instance;
static {
instance = new Singleton();
}
//3.提供一个公有的静态方法,返回实例对象
public static Singleton getInstance(){
return instance;
}
}
(3).懒汉式(线程不安全)
class Singleton{
private static Singleton instance;
//提供一个静态方法,当使用到该方法时,才去创建instance
public static Singleton getInstance(){
if(instance ==null)
instance = new Singleton();
return instance;
}
}
优缺点:
起到懒加载的效果,但是只能在单线程下使用
如果在多线程下,一个线程进入了if(instance ==null)判断语句块,还来的及往下执行。另一个线程也通过这个判断语句,就会产生多个实例
在实际开发中,不能使用这种方式
(4).懒汉式(线程安全)
class Singleton{
private static Singleton instance;
//提供一个静态方法,当使用到该方法时,才去创建instance
//加入synchronized,同步代码块
public static synchronized Singleton getInstance(){
if(instance ==null)
instance = new Singleton();
return instance;
}
}
优缺点:
解决了线程安全问题
效率太低,每个线程在想获得类的实例时候,执行getInstance()方法都要进行同步,而且这个方法只需要执行一次实例化代码就行课,后面要是想获得该类实例,直接return就行了。方法进行同步效率太低
不推荐使用
(5).DoubleCheck(双重检查)
class Singleton{
private volatile Singleton instance;
public Singleton(){
}
//提供一个静态的公有方法,加入双重检查代码,解决线程安全问题,同时解决懒加载问题
private Singleton getInstance(){
if(instance ==null){
//可能会有多个线程进入,所以要进行两次判断
//synchronized保证只有一个线程进入,volatile特点:可见性,原子性,不可重排,
//导致创建一个对象之后,在第二个线程进入第二个if时,就会发现对象以及创建成功了
synchronized (Singleton.class){//弹幕说syn要去掉,自己不懂
if(instance == null){
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
优缺点:
Double-Check在多线程开发经常用到,进行两次if(instance == null)检查,就能保持线程安全
线程安全,延迟加载,效率较高
(6).静态内部类
class Singleton{
private Singleton(){}
//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getInstance方法,直接返回SingletonInstance.INSTANCE
public static Singleton getInstance(){
//当只有使用到这个方法时,才会加载这个内部类,所以能够达到线程安全
return SingletonInstance.INSTANCE;
}
}
优缺点:
采用了类装载的机制来保证初始化实例时只有一个实例
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,从而完成实例化
类的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化,所以,jvm保证了线程的安全,在类进行初始化的时候,别的线程时进不去的
优点:不仅线程不安全,利用静态内部类的特点实现延迟加载,效率高
推荐使用
(7).枚举方式
enum Singleton{
INSTANCE;
}
优缺点
不仅能够避免线程安全问题,而且还能防止反序列化重新创建新的对象
推荐使用
(8).单例模式的注意事项:
单例模式保证了系统类中 该类只有一个对象,节省了系统资源
当需要实例化的时候,要记住不是通过new,而是通过调用方法来创建
使用的场景:需要频繁的创建对象和销毁对象、创建对象时耗时过多或耗费资源过多,但是又是经常用到的对象、工具类、频繁访问数据库或对象文件