设计模式-单例设计模式

定义

指一个类只有一个实例，且该类能自行创建这个实例的一种模式

特点

1. 单例类只有一个实例对象；

2. 该单例对象必须由单例类自行创建；

3. 单例类对外提供一个访问该单例的全局访问点；

单例模式的实现

饿汉式

①声明静态私有类变量，且立即实例化，保证实例化一次

②私有构造，防止外部实例化（通过反射是可以实例化的，不考虑此种情况）

③提供public的getInstance（）方法供外部获取单例实例

好处：线程安全；获取实例速度快 缺点：类加载即初始化实例，内存浪费

 

public class Singleton {
    private static final Singleton singleton = new Singleton();
    private Singleton() {
    }
    public static Singleton getInstance() {
        return singleton;
    }
}

懒汉式

延迟加载。

优点：在获取实例的方法中，进行实例的初始化，节省系统资源

缺点：①如果获取实例时，初始化工作较多，加载速度会变慢，影响系统系能

②每次获取实例都要进行非空检查，系统开销大

③非线程安全，当多个线程同时访问getInstance()时，可能会产生多个实例

 

public class Singleton {
private static Singleton singleton = null;
private Singleton() {
}
public static Singleton getInstance() {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}
}

线程安全

1）同步锁

优点：线程安全，缺点：每次获取实例都要加锁，耗费资源，其实只要实例已经生成，以后获取就不需要再锁了

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

双重检查锁

优点：线程安全，进行双重检查，保证只在实例未初始化前进行同步，效率高 缺点：还是实例非空判断，耗费一定资源

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

静态内部类

优点：既避免了同步带来的性能损耗，又能够延迟加载

public class Singleton {
private Singleton() {
}
private static class SingletonHolder {
private static final Singleton singleton = new Singleton();
}
public static Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.singleton;
}
}

枚举

天然线程安全，可防止反射生成实例。

public enum Singleton {
    INSTANCE;
public void init() {
System.out.println("资源初始化。。。");
}
}

应用场景

1、某类只要求生成一个对象的时候

2、当对象需要被共享的场合。由于单例模式只允许创建一个对象，共享该对象可以节省内存，并加快对象访问速度。如 Web 中的配置对象、数据库的连接池等。

3、当某类需要频繁实例化，而创建的对象又频繁被销毁的时候，如多线程的线程池、网络连接池等。