java设计模式1--单例模式

单例模式介绍

所谓单例模式,就是采取一定的方法保证在整个的软件系统中,只能存在一个对象实例,并且该实例只提供一个取得其对象实例的方法(静态方法)

单例模式有八种方法

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,同步方法)

5、懒汉式(线程安全,同步代码块)

6、双重检查

7、静态内部类

8、枚举

 

饿汉式(静态常量)

思路

1、构造器私有化(防止new)

2、类的内部创建对象

3、向外暴露一个静态的公共方法.getInstance

代码

class Singleton {
    private Singleton() {
    }

    private final static Singleton instance = new Singleton();

    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

优缺点

1、优点:这种写法比较简单,就是在类装在的时候就完成实例化.避免线程同步问题.

2、缺点:在类装载的时候,就已经创建对象,若不需要用到可能会造成内存浪费.

3、结论:可用,但是可能造成内存浪费

 

饿汉式(静态代码块)

class Singleton {
    private final static Singleton instance;

    private Singleton() {
    }


    static {
        instance = new Singleton();
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

和上面一样,也是类加载的时候创建对象,不能确保是否还有其他静态方式创建对象,如果用不到时,可能造成内存浪费.

 

懒汉式(线程不安全)

class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {

    }

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

1、起到了lazy loading的效果,但是只能在单线程下使用

2、线程不安全

3、在实际开发中不可用

 

懒汉式线程安全

class Singleton{
    private static Singleton instance;

    private Singleton(){

    }

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

1、线程安全

2、效率低

 

懒汉式(不可用,线程不安全)

class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {
    }

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

1、线程不安全

2、效率低

 

双重检查判断

class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {
    }

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

1、线程安全

2、效率较高,推荐使用

 

静态内部类

class Singleton {
    private static volatile Singleton instance;

    private Singleton() {
    }

    private static class SingletonInstance {
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonInstance.INSTANCE;
    }
}

1、用类加载的机制保证初始化时只有一个线程(静态内部类只有用到时才加载,且线程安全).

2、静态内部类方式在Singleton类被装载时并不会立即实例化(静态内部类只有用到时才加载),而是调用时,才完成类加载,也就是调用getInstance时

3、只有当静态内部类被主动调用的时候，JVM才会去初始化这个静态内部类,且JVM初始化类是线程安全的。

4、总结:线程安全,利用静态内部类实现lazy loading效率高,推荐使用

 

枚举法

enum Singleton{
    INSTANCE;
}

1、借助JDK1.5中添加的枚举来实现单例模式.不仅线程安全,还能防止反序列化重新创建新的对象(不能被反射创建)

2、极度推荐

 

单例模式注意事项和细节说明

1、单例模式保证系统内中该类只存在一个对象,节省了系统资源,对于一些需要频繁销毁的对象,用单例模式可以提高系统性能(创建销毁只需一次)

2、当想实例化一个单例类的时候,必须记住使用相应的获取对象的方法,而不是使用new

3、使用场景,需要频繁创建和销毁对象,创建重量级对象(消耗的资源,时间多),但又经常使用的对象、如工具类对象、频繁访问的数据库对象、或文件对象(数据源、session工厂)

 

经典应用场景

//JDK中,java.lang.Runtime

public class Runtime {
    private static Runtime currentRuntime = new Runtime();

    /**
     * Returns the runtime object associated with the current Java application.
     * Most of the methods of class <code>Runtime</code> are instance
     * methods and must be invoked with respect to the current runtime object.
     *
     * @return  the <code>Runtime</code> object associated with the current
     *          Java application.
     */
    public static Runtime getRuntime() {
        return currentRuntime;
    }

    /** Don't let anyone else instantiate this class */
    private Runtime() {}