单例模式(Singleton Pattern):
在平时的开发中,可能会用到单例模式,许多java的笔试题中也会叫笔试者写出单例模式的那几种写法并且分析。那么下面就来轻轻地探讨一下,最简单的设计模式,即单例模式。
单例模式的解释:
GoF对单例模式的定义:保证一个类只有一个实例存在,同时提供能对该实例加以访问的全局访问方法。说的意思就是一个类在整个程序中就只能有一个实例,并且这个类中要定义一些可以全局访问的属性、方法等。
单例模式的要点有三:
1、有且仅有一个实例。 2、自己创建自己的实例。 3、自己向整个应用程序提供这个实例。
单例模式的应用场景:
如窗口管理系统、打印缓冲池、文件系统它们都是原型的例子。
单例模式按实例化对象的时间先后可以大体分为两种类型,即饿汉式和懒汉式,接下来将列出5种单例模式的写法,并分析他们缺点。
第一种:饿汉式
/** * 单例模式-饿汉式 */ public class Singleton { // 在定义的时候就初始化_instance, private static Singleton _instance = new Singleton(); // 够造函数必须是私有的,不能被外部直接调用。 private Singleton() { } // 暴露给外部,提供实例。 public static Singleton getInstance() { return _instance; } }
缺点:在加载类的时候就实例化了对象,比较浪费资源。
第二种:懒汉式
/** * 单例模式-懒汉式(一) */ public class Singleton { private static Singleton _instance; // 够造函数必须是私有的,不能被外部直接调用。 private Singleton() { } // 暴露给外部,提供实例。 public static Singleton getInstance() { if (_instance == null) { _instance = new Singleton(); } return _instance; } }
缺点:多线程不安全。比如两个线程同时进入getInstance()发现instance为空,那么它们都会去执行new Singleton(),从而导致实例不止一个。
第三种:懒汉式 - 加锁两次判断
/** * 单例模式-懒汉式(二) */ public class Singleton { private static Singleton _instance; private static readonly object synchronized = new object(); // 够造函数必须是私有的,不能被外部直接调用。 private Singleton() { } // 暴露给外部,提供实例。 public static Singleton getInstance() { if (_instance == null) { lock (synchronized) //加锁防止多线程 { if (_instance == null) { _instance = new Singleton(); } } } return _instance; } }
缺点:对方法进行了同步,解决了多线程访问时的不安全性,但是每次调用getInstance()都会去判断锁的状态,比较耗时。
第四种:懒汉式 - 内部类
/** * 单例模式-懒汉式(四) */ public class Singleton { // 够造函数必须是私有的,不能被外部直接调用。 private Singleton() { } // 暴露给外部,提供实例。 public static Singleton getInstance() { return SingletonHolder._instance; } // 静态内部内,实现延时加载 private static class SingletonHolder { public static Singleton _instance = new Singleton(); } }
优点:实现了延时加载,也就是说没有在类被加载时就去实例话对象。
下面是黑马老师讲的,懒汉式加锁解决多线程安全问题。
public class Singleton { private static Singleton _instance; private static readonly object syn = new object(); private Singleton() //构造函数设置private,不能被new,单例模式 { } public static Singleton CreateInstance() { if (_instance == null) { lock (syn) //加锁防止多线程 { if (_instance == null) { _instance = new Singleton(); } } } return _instance; } }