单例模式

单例模式

介绍

单例模式是一种创建型设计模式, 让你能够保证一个类只有一个实例, 并提供一个访问该实例的全局节点

重点:

  • 单例类只能有一个实例。
  • 单例类必须自己创建自己的唯一实例。
  • 单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

分类

  • 饿汉式
  • 懒汉式
  • 双检锁/双重校验锁(DCL,即 double-checked locking)
  • 静态内部类
  • 枚举

应用场景

  • 要求生产唯一序列号。
  • WEB 中的计数器,不用每次刷新都在数据库里加一次,用单例先缓存起来。
  • 创建的一个对象需要消耗的资源过多,比如 I/O 与数据库的连接等。

实现

我们将创建一个 SingleObject 类。SingleObject 类有它的私有构造函数和本身的一个静态实例。

SingleObject 类提供了一个静态方法,供外界获取它的静态实例。SingletonPatternDemo 类使用 SingleObject 类来获取 SingleObject 对象。

单例模式的 UML 图

创建一个 Singleton 类。

public class SingleObject {

   //创建 SingleObject 的一个对象
   private static SingleObject instance = new SingleObject();

   //让构造函数为 private,这样该类就不会被实例化
   private SingleObject(){}

   //获取唯一可用的对象
   public static SingleObject getInstance(){
      return instance;
   }

   public void showMessage(){
      System.out.println("Hello World!");
   }
}

从 singleton 类获取唯一的对象。

public class SingletonPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {

      //不合法的构造函数
      //编译时错误:构造函数 SingleObject() 是不可见的
      //SingleObject object = new SingleObject();

      //获取唯一可用的对象
      SingleObject object = SingleObject.getInstance();

      //显示消息
      object.showMessage();
   }
}

所以,单例模式的实现方式很简单:

  1. 只有private构造方法,确保外部无法实例化;
  2. 通过private static变量持有唯一实例,保证全局唯一性;
  3. 通过public static方法返回此唯一实例,使外部调用方能获取到实例。

饿汉式

饿汉式在类加载的时候就进行了实例化,是最简单的模式,存在浪费资源占用空间的问题。

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

懒汉式

懒汉式在需要用到该实例的时候再去生成,节省资源,但是需要考虑到多线程的时候的问题,需要加锁 synchronized,这样又会引起线程阻塞,影响性能。

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

双检锁/双重校验锁

双检锁模式实际上也是懒汉式的另外一种实现,为了在多线程环境下,不影响程序的性能,不让线程每次调用getInstanceC()方法时都加锁,而只是在实例未被创建时再加锁,在加锁处理里面还需要判断一次实例是否已存在。

public class Singleton {  
    private volatile static Singleton singleton;  
    private Singleton (){}  
    public static Singleton getSingleton() {

    // 先判断实例是否存在,若不存在再对类对象进行加锁处理
    if (singleton == null) {  
        synchronized (Singleton.class) {  
            if (singleton == null) {  
                singleton = new Singleton();  
            }  
        }  
    }  
    return singleton;  
    }  
}

静态内部类

这种方式能达到双检锁方式一样的功效,但实现更简单,同样利用了 classloader 机制来保证初始化 instance 时只有一个线程。

加载一个类时,其内部类不会同时被加载。一个类被加载,当且仅当其某个静态成员(静态域、构造器、静态方法等)被调用时发生。由于静态内部类的特性,只有在其被第一次引用的时候才会被加载,所以可以保证其线程安全性。

public class Singleton {  
    // 一个私有的静态内部类,用于初始化一个静态final实例
    private static class SingletonHolder {  
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();  
    }  
    private Singleton (){}  
    public static final Singleton getInstance() {  
        return SingletonHolder.INSTANCE;  
    }  
}

枚举

创建枚举默认就是线程安全的,所以不需要担心双重检查,使用枚举实现单例还避免了其他实现单例的一个潜在问题:即序列化和反序列化会绕过普通类的private构造方法从而创建出多个实例,而枚举类就没有这个问题。

public enum Singleton {  
    INSTANCE;  
    public void whateverMethod() {  
    }  
}

调用时使用:

Singleton singleton = Singleton.INSTANCE;
singleton.whateverMethod();

参考资料

Java实现单例模式(懒汉式、饿汉式、双重检验锁、静态内部类方式、枚举方式)

单例模式

暂无评论

发送评论 编辑评论


				
|´・ω・)ノ
ヾ(≧∇≦*)ゝ
(☆ω☆)
(╯‵□′)╯︵┴─┴
 ̄﹃ ̄
(/ω\)
∠( ᐛ 」∠)_
(๑•̀ㅁ•́ฅ)
→_→
୧(๑•̀⌄•́๑)૭
٩(ˊᗜˋ*)و
(ノ°ο°)ノ
(´இ皿இ`)
⌇●﹏●⌇
(ฅ´ω`ฅ)
(╯°A°)╯︵○○○
φ( ̄∇ ̄o)
ヾ(´・ ・`。)ノ"
( ง ᵒ̌皿ᵒ̌)ง⁼³₌₃
(ó﹏ò。)
Σ(っ °Д °;)っ
( ,,´・ω・)ノ"(´っω・`。)
╮(╯▽╰)╭
o(*////▽////*)q
>﹏<
( ๑´•ω•) "(ㆆᴗㆆ)
😂
😀
😅
😊
🙂
🙃
😌
😍
😘
😜
😝
😏
😒
🙄
😳
😡
😔
😫
😱
😭
💩
👻
🙌
🖕
👍
👫
👬
👭
🌚
🌝
🙈
💊
😶
🙏
🍦
🍉
😣
Source: github.com/k4yt3x/flowerhd
颜文字
Emoji
小恐龙
花!
上一篇
下一篇