java單例模式

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定義

單例模式是用來保證這個類在運行期間只會被創(chuàng)建一個類實例,提供了一個全局唯一訪問這個類實例的訪問點。

實現(xiàn)

創(chuàng)建自己的唯一實例,構造方法私有化论巍,并提供一個getInstance的方法,讓外部來訪問這個類的唯一實例谭跨。

何時選用單例模式

當需要控制一個類的實例只能有一個匙监,而且用戶只能從一個全局訪問點訪問它時香伴,可以選用單例模式荧嵌。

1 餓漢式
public class Singleton {
    // 加載該類時呛踊,單例就會被實例化
    private static  Singleton instance  = new  Singleton();
    
    // 構造函數(shù) = 私有
    // 原因:禁止他人創(chuàng)建實例 
    private Singleton() {
    }
    
    // 通過調(diào)用靜態(tài)方法獲得創(chuàng)建的單例
    public static  Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}
2 懶漢式
public class Singleton {
    // 先賦值為Null砾淌,需要時才手動調(diào)用 getInstance() 創(chuàng)建    
    private static  Singleton instance  = null啦撮;

    private Singleton() {
    }
    
    // 創(chuàng)建單例
    public static  Singleton getInstance() {
    // 先判斷單例是否為空,以避免重復創(chuàng)建
    if( instance == null){
        instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

區(qū)別
1.餓漢式是典型的空間換時間,類加載時就已實例化
2.懶漢式是典型的時間換空間,調(diào)用時才實例化
3.不加同步的懶漢式是線程不安全的汪厨。比如赃春,有兩個線程,一個是線程A劫乱,一個是線程B织中,它們同時調(diào)用getInstance方法,就可能導致并發(fā)問題衷戈。
4.餓漢式是線程安全的狭吼,因為虛擬機保證只會裝載一次,在裝載類的時候是不會發(fā)生并發(fā)的殖妇。

如何實現(xiàn)懶漢式的線程安全刁笙?

雙重加鎖機制,指的是:進入方法過后,先檢查實例是否存在疲吸,如果不存在才進入下面的同步塊座每,這是第一重檢查。進入同步塊后摘悴,再次檢查實例是否存在峭梳,如果不存在,就在同步的情況下創(chuàng)建一個實例蹂喻。這是第二重檢查葱椭。

雙重加鎖機制的實現(xiàn)會使用一個關鍵字volatile,它的意思是:被volatile修飾的變量的值口四,將不會被本地線程緩存挫以,所有對該變量的讀寫都是直接操作共享內(nèi)存,從而確保多個線程能正確的處理該變量窃祝。

3 雙重檢查加鎖
public class Singleton {
    /**
     * 對保存實例的變量添加volitile的修飾
     */
    private volatile static Singleton instance = null;
    private Singleton(){
    }
    public static Singleton getInstance(){
        //先檢查實例是否存在掐松,如果不存在才進入下面的同步塊
        if(instance == null){
            //同步塊,線程安全的創(chuàng)建實例
            synchronized (Singleton.class) {
                //再次檢查實例是否存在粪小,如果不存在才真正的創(chuàng)建實例
                instance = new Singleton();
            }
        }
        return instance;
    }   
}
4 一種更好的單例實現(xiàn)方式,靜態(tài)內(nèi)部類
public class Singleton {

    /**
     * 類級的內(nèi)部類大磺,也就是靜態(tài)類的成員式內(nèi)部類,該內(nèi)部類的實例與外部類的實例
     * 沒有綁定關系探膊,而且只有被調(diào)用時才會裝載杠愧,從而實現(xiàn)了延遲加載
     */
    private static class SingletonHolder{
        /**
         * 靜態(tài)初始化器,由JVM來保證線程安全
         */
        private static Singleton instance = new Singleton();
    }
    
    /**
     * 私有化構造方法
     */
    private Singleton(){
        
    }
    
    public static Singleton getInstance(){
        return SingletonHolder.instance;
    }
}
5 枚舉方法

根據(jù)《Effective Java》中的說法逞壁,單元素的枚舉類型已經(jīng)成為實現(xiàn)Singleton的最佳方法流济。

public class EnumSingleton{
    private EnumSingleton(){}
    public static EnumSingleton getInstance(){
        return Singleton.INSTANCE.getInstance();
    } 
    private static enum Singleton{
        INSTANCE;    
        private EnumSingleton singleton;
        //JVM會保證此方法絕對只調(diào)用一次
        private Singleton(){
            singleton = new EnumSingleton();
        }
        public EnumSingleton getInstance(){
            return singleton;
        }
    }
}
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