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JAVA设计模式之单例模式
阅读量:6821 次
发布时间:2019-06-26

本文共 3264 字,大约阅读时间需要 10 分钟。

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单例模式(Singleton Pattern)是一种很常见的设计模式。核心就是保证系统中单例类只有一个实例。在系统中某些涉及配置数据,以及生成唯一序列ID的情况用的很多。

参考《设计模式之禅》中的定义:

Ensure a class has only one instance,and provide a global point of access to it.(确保某一个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。)

简单的类图如下:

通过收集整理发现单例模式一共有8种写法。

1、饿汉 (静态常量)

public class Singleton {    private static final Singleton instance = new Singleton();    private Singleton() {    }    public static Singleton getInstance() {        return instance;    }}

这种方式非常简单易懂。在类初始化的时候就回直接初始化出Singleton的实例。然后通过getInstance()方式来获取实例。不存在线程同步的问题。但是也存在一个缺点就是没有达到Lazy Loading的效果。

2、饿汉 (静态代码块)

public class Singleton {    private static Singleton instance;    static {        instance = new Singleton();    }    private Singleton() {    }    public static Singleton getInstance() {        return instance;    }}

和第一种方式差不多,使用静态代码块来创建单例类的实例。

3、懒汉模式(线程不安全) 

public class Singleton {    private static Singleton instance;    private Singleton() {    }    public static Singleton getInstance() {        if (null == instance) {            instance = new Singleton();        }        return instance;    }}

在我们项目里面之前用的很多,代码起到延迟加载的作用,但是线程不安全。如果一个线程走到 if (null == instance) 或者instance = new Singleton()的时候,还未真正实例化此类,此时如果另外一个线程走到if (null == instance)

instance此时还是null,将会导致产生多个实例,所以这种写法是线程不安全的。如果系统中对此单例类的调用存在多线程的情况,则不建议使用这种写法。

4、懒汉模式(在getInstance()方法加同步锁,线程安全) 

public class Singleton {    private static Singleton instance;    private Singleton() {    }    public static synchronized Singleton getInstance() {        if (null == instance) {            instance = new Singleton();        }        return instance;    }}

这种方法虽然加了线程同步,但是是加在整个方法体上面。导致效率地下,不推荐使用。

5、懒汉模式(在实例化单例类的时候加同步锁,线程不安全,还是有可能产生多个实例) 

public class Singleton {    private static Singleton instance;    private Singleton() {    }    public static Singleton getInstance() {        if (null == instance) {            synchronized (Singleton.class) {                instance = new Singleton();            }        }        return instance;    }}

比第四种方法效率高,看似加了同步锁,但是如果一个线程走到 if (null == instance) 的时候,此时如果另外一个线程走到if (null == instance),instance此时还是null,还是会导致产生多个实例,所以这种写法也是线程不安全的。

6、双重检查

public class Singleton {    private static volatile Singleton instance;    private Singleton() {    }    public static Singleton getInstance() {        if (null == instance) {            synchronized (Singleton.class) {                if (null == instance) {                    instance = new Singleton();                }            }        }        return instance;    }}

双重检查,线程安全。且效率较高,推荐使用。

7、静态内部类

public class Singleton {    private Singleton() {    }    private static class Instance {        private final static Singleton INSTANCE = new Singleton();    }    public static Singleton getInstance() {        return Instance.INSTANCE;    }}

这种方式跟饿汉式方式采用的机制类似,但又有不同。两者都是采用了类装载的机制来保证初始化实例时只有一个线程。不同的地方在饿汉式方式是只要Singleton类被装载就会实例化,没有Lazy-Loading的作用,而静态内部类方式在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Instance类,从而完成Singleton的实例化。

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。

优点:避免了线程不安全,延迟加载,效率高。

8、枚举

public enum Singleton {    INSTANCE;    public void doSomething() { // do something    }}

《Effective Java》和阎宏博士的《JAVA与模式》一书中非常推荐此方法。此方法是在JDK1.5中有枚举之后才出现的,实际使用的不多见。

 

转载于:https://my.oschina.net/mingshashan/blog/1617795

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