Java設(shè)計(jì)模式之單例設(shè)計(jì)模式

單例設(shè)計(jì)模式:

保證一個(gè)類(lèi)在內(nèi)存中只有一個(gè)實(shí)例對(duì)象(即一個(gè)對(duì)象服務(wù)所有請(qǐng)求)

使用情況:

1.對(duì)象越多友题,越難管理,控制實(shí)例產(chǎn)生的數(shù)量戴质,可以節(jié)約資源

2.通過(guò)線程同步控制資源的訪問(wèn)

應(yīng)用場(chǎng)景:

線程池度宦、日志對(duì)象、緩存告匠、對(duì)話框戈抄、打印機(jī)、顯卡的驅(qū)動(dòng)程序?qū)ο蟪1辉O(shè)計(jì)成單例
今天整理了六種常見(jiàn)實(shí)現(xiàn)單例模式的方法:

一:餓漢單例設(shè)計(jì)模式(類(lèi)加載時(shí)就創(chuàng)建類(lèi)的對(duì)象后专,若后面不使用則浪費(fèi)內(nèi)存)

步驟:

1.私有化構(gòu)造函數(shù)(不能讓別人new對(duì)象)

private Single(){}

2.申明本類(lèi)的引用類(lèi)型變量划鸽,并且使用該變量指向本類(lèi)對(duì)象

private static Single s = new Single();

3.提供一個(gè)公共靜態(tài)的方法獲取本類(lèi)的對(duì)象

public static Single getInstance(){
    return s;
}

這樣一個(gè)單例就創(chuàng)建成功了,最后獲取實(shí)例對(duì)象

Single s = Single.getInstance();
優(yōu)點(diǎn):寫(xiě)起來(lái)比較簡(jiǎn)單戚哎,不存在多線程重復(fù)初始化問(wèn)題裸诽,也避免了synchronized所造成的性能問(wèn)題。
缺點(diǎn):當(dāng)類(lèi)被加載的時(shí)候型凳,會(huì)初始化static的s實(shí)例丈冬,靜態(tài)變量被創(chuàng)建并分配內(nèi)存空間,不管你有沒(méi)有用到這個(gè)實(shí)例甘畅,一直到類(lèi)被卸載之前埂蕊,這個(gè)實(shí)例會(huì)一直占著內(nèi)存实夹,因此在這種情況下會(huì)耗費(fèi)內(nèi)存。

二:懶漢單例設(shè)計(jì)模式(線程不安全)

步驟:

1.私有化構(gòu)造函數(shù)(不能讓別人new對(duì)象)

private Single(){}

2.申明本類(lèi)的引用類(lèi)型變量粒梦,但是不要?jiǎng)?chuàng)建對(duì)象

private static Single s2;

3.提供一個(gè)公共靜態(tài)的方法獲取本類(lèi)的對(duì)象亮航,獲取之前先判斷是否已經(jīng)創(chuàng)建了本類(lèi)對(duì)象,如果已經(jīng)創(chuàng)建了匀们,那么直接返回對(duì)象即可缴淋,若還未創(chuàng)建則先創(chuàng)建再返回該對(duì)象即可。

public static Single2 getInstance(){
    if(s2==null){
        s2=new Single2();
      }
        return s2;
}
缺點(diǎn):多線程并發(fā)情況下泄朴,可能造成重復(fù)初始化問(wèn)題重抖。

以上兩種方法推薦使用:餓漢單例設(shè)計(jì)模式,因?yàn)槟壳皯袧h設(shè)計(jì)模式會(huì)存在線程安全問(wèn)題祖灰,目前還不能保證一個(gè)類(lèi)在內(nèi)存中只有一個(gè)對(duì)象(多線程不能正常工作)

三:懶漢單例設(shè)計(jì)模式(線程安全钟沛,同步,效率低局扶,一般情況下無(wú)需用同步)

1恨统、2步同上

private Single(){}
private static Single s3;

3.使用synchronized關(guān)鍵字避免多線程訪問(wèn)時(shí),可能造成重復(fù)初始化問(wèn)題.

public static synchronized Single3 getInstance(){
    if(s3==null){
        s3=new Single3();
    }
        return s3;
}
方法三為方法二的簡(jiǎn)單優(yōu)化
優(yōu)點(diǎn):使用synchronized關(guān)鍵字避免多線程訪問(wèn)時(shí)三妈,出現(xiàn)多個(gè)s3實(shí)例畜埋。
缺點(diǎn):同步方法頻繁調(diào)用時(shí),影響效率畴蒲。

四:雙重檢驗(yàn)鎖

public class Singleton4 {  
    // 定義一個(gè)私有構(gòu)造方法  
    private Singleton4 (){}  
   //定義一個(gè)靜態(tài)私有變量(不初始化悠鞍,不使用final關(guān)鍵字,使用volatile保證了多線程訪問(wèn)時(shí)s4變量的可見(jiàn)性模燥,避免了s4初始化時(shí)其他變量屬性還沒(méi)賦值完時(shí)咖祭,被另外線程調(diào)用)
    private volatile static Singleton s4;
    //提供一個(gè)公共靜態(tài)的方法獲取本類(lèi)的對(duì)象,這里不同步
    public static Singleton4 getInstance() {  
    if (s4 == null) {  
        //此時(shí)開(kāi)始同步
        synchronized (Singleton4.class) { 
            if (s4== null) {  
                s4= new Singleton4 ();  
            }  
        }  
    }  
    return s4;  
    }  
}  
第一次校驗(yàn)并不是線程安全的,也就是說(shuō)可能有多個(gè)線程同時(shí)得到s4為null的結(jié)果蔫骂,接下來(lái)的同步代碼塊保證了同一時(shí)間只有一個(gè)線程進(jìn)入么翰,而第一個(gè)進(jìn)入的線程會(huì)創(chuàng)建對(duì)象,等其他線程再進(jìn)入時(shí)對(duì)象已創(chuàng)建就不會(huì)繼續(xù)創(chuàng)建纠吴。
這是一個(gè)很巧妙的方式硬鞍,如果對(duì)整個(gè)方法同步,所有獲取單例的線程都要排隊(duì)戴已,但實(shí)際上只需要對(duì)創(chuàng)建過(guò)程同步來(lái)保證"單例"固该,多個(gè)線程不管是否已經(jīng)有單例可以同時(shí)去請(qǐng)求。

方法四為單例模式的最佳實(shí)現(xiàn):不占內(nèi)存糖儡,效率高伐坏,線程安全,多線程操作原子性握联。

五:靜態(tài)內(nèi)部類(lèi)

public class Single5{
    private static class SingleInner{
        private static final Single5 INSTANCE = new Single5();
    }
    private Single5(){}
    public static Single5 getInstance(){
        return SingleInner.INSTANCE;
    }
}
與第一種餓漢式類(lèi)似桦沉,使用了靜態(tài)初始化器classloder機(jī)制保證初始化實(shí)例的時(shí)候只有一個(gè)線程每瞒,但是第一種餓漢式類(lèi)被加載時(shí)就會(huì)實(shí)例化,而這種類(lèi)被加載時(shí)不一定實(shí)例化纯露,只有在調(diào)用getInstance方法時(shí)剿骨,才會(huì)調(diào)用內(nèi)部類(lèi)SingleInner,從而進(jìn)行實(shí)例化埠褪,這樣處理比第一種顯得合理浓利。

六:枚舉

public enum Single6 {  
    INSTANCE;  
    public void whateverMethod() {  
    }  
} 
這種方式是Effective Java作者Joshua Bloch 提倡的方式,它不僅能避免多線程同步問(wèn)題钞速,而且還能防止反序列化重新創(chuàng)建新的對(duì)象贷掖,不過(guò),enum是在1.5中才加入渴语,實(shí)際開(kāi)發(fā)中很少見(jiàn)苹威。

參考鏈接:
https://www.cnblogs.com/kuoAT/p/6725808.html
http://www.cnblogs.com/yinxiaoqiexuxing/p/5605338.html
原文作者技術(shù)博客:http://www.reibang.com/u/ac4daaeecdfe
95后前端妹子一枚,愛(ài)閱讀驾凶,愛(ài)交友牙甫,將工作中遇到的問(wèn)題記錄在這里,希望給每一個(gè)看到的你能帶來(lái)一點(diǎn)幫助狭郑。
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