java设计模式-单例模式

引言

        单例模式,顾名思义只有一个实例,该中设计模式主要应用的场景如下:

1.需要频繁实例化然后销毁的对象。

2.创建对象时耗时过多或者耗资源过多,但又经常用到的对象。

3.完全限制需要单一对象的,例如计数器等等。


单例模式

一、用类图表示单例模式如下:

单例模式类图

二、常见的几种单例模式写法,具体代码如下:

1、饿汉式-静态常量

饿汉式-静态常量

        这种方法使用静态常量的方式创建单例,静态常量只在类被加载时执行一次,故Singleton1只会产生一个实例。那么它在创建过程中是如何保证多线程安全的呢,类加载工程中,类初始化这一步骤中,jvm会执行<clinit>方法,该方法是由编译器自动手机类中的所有类变量复制动作和静态语句块中的语句合并产生的,jvm会保证一个类的<clinit>方法在多线程操作时被正确的同步加锁,保证同一时刻只有一个线程在操作,因此我们可以理解成,是jvm帮我们保证了多线程的安全性。

 缺点:类加载时就实例化了,没有实现“懒加载的过程”,假设类的创建过程很复杂,很消耗资源,在没用到实例时就会被加载消耗资源,而且我们也很难保证该类不会在其他情况下被加载,那么这一方法就不太适用了。

2、饿汉式-静态代码块

    这种方法不在赘述,原理与上面静态常量的方法类似。

3、懒汉式-同步方法

懒汉式-同步方法

        这种方法实现了“懒加载”过程。

优点:未使用该实例时并不创建,能很好的节省资源;

缺点:采用同步方法,极大的消耗系统性能,其实同步方法里的判断,大多数情况下是不会执行的;

4、懒汉式-同步代码块

懒汉式-同步代码块

        这种方法为了解决第三种方法消耗系统性能的问题,当判断实例不存在时,才用同步代码块来创建单个实例。

优点:大多数情况不会执行到同步代码块,所以能提高性能;

缺点:并不能完全保证真正意义上的单例。为什么这么说呢,假设有两个线程同时执行到了if(singleton == null)这一步,发现都没有实例,这时第一线程拿到锁,创建第一个实例,释放锁后第二线程拿到锁,会接着创建第二个实例,这样就违背了单例模式的根本原则。

5、懒汉式-同步代码块-双重检查(推荐使用)

懒汉式-同步代码块-双重检查

        这种方法解决了第四种方法的单一性问题,在线程拿到锁后,再次判断实例是否存在,如果不存在则直接创建,如果创建了则直接跳过,返回已创建实例。这种双重检查应用很广,在很多源码中都会使用到,大家有兴趣可以扒扒jdk多线程源码。

优点:线程安全,效率高;

6、利用静态内部类(推荐使用)

静态内部类

        这种方法通饿汉式的实现方式相类似,都是通过类加载机制类保证线程的安全性和单一性,不同的是饿汉式在类加载时就被实例化了,没有实现懒加载的过程,而这种方法在类加载时并没有实例化,因为内部类并没有被主动引用(有且仅有五种主动引用发生时才会对类初始化操作),所以并没有被实例化,而只有当显式地调用getInstance方法时,才主动引用了内部类,这时才会实例化,达到了懒加载的目的。

优点:线程安全,效率高;

7、利用枚举实现单例(推荐使用)

需要单例的类
内部枚举方法

        这种方法采用了内部枚举类的方式来实现单例模式,当然也可以不用内部枚举类,直接使用枚举类也可以实现,方法殊途同归。

        首先在枚举中我们明确了构造方法是私有的,在访问枚举实例时,会调用起构造方法,同时每个枚举实例都是static final的,保证了只能被实例化一次。所以枚举能很好的保证了单一性。单元素的枚举类型已经成为实现Singleton的最佳方法。

        该方法不仅能避免多线程同步问题,而且还能防止反序列化重新创建新的对象。可能是因为枚举在JDK1.5中才添加,所以在实际项目开发中,很少见人这么写过。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 206,602评论 6 481
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 88,442评论 2 382
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 152,878评论 0 344
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 55,306评论 1 279
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 64,330评论 5 373
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,071评论 1 285
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,382评论 3 400
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,006评论 0 259
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 43,512评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,965评论 2 325
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,094评论 1 333
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,732评论 4 323
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,283评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,286评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,512评论 1 262
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,536评论 2 354
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,828评论 2 345

推荐阅读更多精彩内容