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/// 全局唯一的配置信息
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public class Config
{
private static Config _config = null;
public static Config GetConfig()
{
if (_config == null)
{
_config = new Config();
}
return _config;
}
}
單例模式
所謂單例，就是整個程序有且僅有一個實例盒揉。該類負(fù)責(zé)創(chuàng)建自己的對象预烙，同時確保只有一個對象被創(chuàng)建。
幾乎大部分程序員面試的時候翘县，面試官讓你說出三種常用的設(shè)計模式谴分，單例必是其中之一牺蹄。平時所說的單例模式是指一個進程內(nèi)只存在某個類型的一個實例，其實擴展到集群這個概念氓奈，位于不同物理環(huán)境的多個進程之間也可以有單例這種概念鼎天，像平時吹水用的分布式鎖其實可以看做是多進程之間的單例模式。
透過單例的現(xiàn)象可以看到單例模式本質(zhì)上也是解決資源競爭的問題育勺，它讓多個線程甚至多個進程共享同一個資源涧至，以達到資源共享的目的桑包。為什么要實現(xiàn)資源共享呢？因為這個資源在業(yè)務(wù)場景下只能存在一個實例蓖康，例如以上的全局配置信息蒜焊，如果程序內(nèi)部有多個配置信息實例倒信，不僅浪費了服務(wù)器的內(nèi)存資源，在配置信息發(fā)生修改的時候泳梆，多個實例隨之同步更新又是一個很大的問題鳖悠。
單例實現(xiàn)
單例模式的概念很簡單，實現(xiàn)的方式也有很多优妙，但是關(guān)注點卻無外乎以下幾個：
- private的構(gòu)造函數(shù)乘综，主要是為了避免外部通過New創(chuàng)建實例
- 單例是否支持延遲加載，以及性能是否高效
- 多線程環(huán)境下套硼，對象創(chuàng)建是否安全
- 全局只有一個訪問入口
為了達到以上幾個要求卡辰，我們可以有很多的實現(xiàn)方法
餓漢式
public class Config
{
private Config() { }
private static Config _config = new Config ();
public static Config GetConfig()
{
return _config;
}
}
這種方式主要是利用了語言特性，一個類型的靜態(tài)屬性是屬于類型所有邪意，在類的生命周期內(nèi)只會加載一次，所以以上代碼實現(xiàn)單例模式并沒有問題雾鬼，而且超級簡單萌朱。
很多人說這種方式不妥，在類型的加載時候就完成實例創(chuàng)建策菜，沒有達到惰性加載晶疼，會造成內(nèi)存的浪費。至于這個問題我并不表示完全贊同又憨。如果一個單例的初始化耗時比較長翠霍，最好不要等到真正用它的時候才去執(zhí)行初始化，這樣會影響系統(tǒng)的性能竟块。餓漢式可以實現(xiàn)在程序啟動的時候就進行初始化操作壶运，這樣就能避免初始化時間過長導(dǎo)致的性能問題，而且還有一個比較重要的好處浪秘，如果初始化程序有錯誤，我們可以在程序啟動的時候就發(fā)現(xiàn)埠况，而不用等到程序上線運行時才暴露出來耸携。這就好比編譯期錯誤永遠(yuǎn)比運行時錯誤好排查的道理類似。
懶漢式
程序員妹子貢獻的代碼其實就屬于懶漢式辕翰，表面上看可以實現(xiàn)惰性加載夺衍，但是在多線程的環(huán)境下，會產(chǎn)生多個實例喜命，問題就在于 if (_config == null) 這個語句并非是線程安全的沟沙。如果非要改造的話河劝，可以加上全局的鎖機制，有一個注意點矛紫，這里鎖的對象一定要是一個static全局的對象
private static object objLock = new object();
private static Config _config = null;
public static Config GetConfig()
{
lock (objLock)
{
if (_config == null)
{
_config = new Config();
}
}
return _config;
}
雙重加鎖機制
雖然懶漢式方式能保證線程安全赎瞎，但是鎖的機制缺大大降低了系統(tǒng)性能，原因是鎖機制把所有請求順序化了颊咬，為了改善懶漢式的性能务甥，所以雙重加鎖機制出現(xiàn)了，在保證了線程安全的情況下喳篇，大大提高了程序性能
private static object objLock = new object();
private static Config _config = null;
public static Config GetConfig()
{
if (_config == null)
{
lock (objLock)
{
if (_config == null)
{
_config = new Config();
}
}
}
return _config;
}
以上只是實現(xiàn)單例的幾種常用方式敞临，根據(jù)每個語言的特性還有很多可以實現(xiàn)單例的方式，比如：利用c#或者java的內(nèi)部類麸澜，靜態(tài)初始化特性等都可以實現(xiàn)線程安全的單例模式挺尿。
單例模式缺陷
- 面向?qū)ο笤O(shè)計講究封裝，繼承炊邦，多態(tài)编矾，以及抽象。單例模式對于其中的繼承铣耘，多態(tài)支持得不好洽沟，抽象講究的是面向接口編程，單例模式并沒有接口概念蜗细。拿以上配置文件的單例為例裆操，假設(shè)現(xiàn)在的配置信息是以本地文件的方式進行加載，如果后期要加入從數(shù)據(jù)庫加載配置信息這個需求炉媒，單例模式必須修改現(xiàn)有代碼踪区，這在一定程度上就違反了設(shè)計規(guī)則。所以單例在一定程度上丟失了應(yīng)對未來需求的擴張性吊骤。
- 單例模式在職責(zé)上有時候會過重缎岗，即要負(fù)責(zé)初始化的過程，又要負(fù)責(zé)初始化的內(nèi)容白粉，甚至在某些情況下還要負(fù)責(zé)其他程序传泊，這在一定程度上違反了“單一職責(zé)”原則。
- 由于單例模式對外之后一個入口點鸭巴，并沒有顯示的利用構(gòu)造函數(shù)傳參的方式進行初始化眷细，內(nèi)部使用了哪些類型并不能很快識別出來，開發(fā)人員很難識別出類的依賴關(guān)系
- 單例模式并不適合那些表面是單例鹃祖，但是未來還有可能擴展的場景溪椎。舉個栗子：線程池在很多程序中都被設(shè)計成單例模式，很多開發(fā)人員認(rèn)為程序中只存在一個線程池，但是在個別需求下校读，同一個程序需要多個線程池的場景是存在的沼侣。
寫在最后
單例模式最為常用的一種模式，有其自己的優(yōu)勢和適用場景歉秫。如果一個類型在程序中要求實例化的數(shù)量有要求的蛾洛，該怎么辦呢？比如端考，一個類型可以最多實例化10個雅潭，或者每個線程可以實例化一個，你可能需要研究一下threadLocal 或者h(yuǎn)ashmap等知識了却特。至于集群間的單例實現(xiàn)歡迎大家在留言區(qū)體現(xiàn)７龉！
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