java设计模式之单例模式

单例模式属于java设计模式的一种,最常见实现方式有以下几种 懒汉、饿汉、双重检查单例、静态内部类单例。

单例模式的特点:

1:单例类只能有一个实例

2:单例类的唯一实例化必须由自己完成

3:单例类给其他对象提供唯一实例

如何保证第一个和第三个特点呢->2个实例化的对象相等说明是同一实例化对象

1 public class SingletonTest {

2   

3    public static void main(String[] args) {

4        Singleton singleton1=Singleton.getInstance();

5        Singleton singleton2=Singleton.getInstance();

6        /*

7          * 利用Set的特性检验2个对象是同一个实例

8          * 输出1代表这两个变量代表的同一个实例对象

9          *

10          */

11        Set<Singleton> set=new HashSet<Singleton>();

12        set.add(singleton1);

13        set.add(singleton2);

14        System.out.println("set长度"+set.size());

15        //set长度1

16    }

17 }

如何理解第二个特点:单例类是的实例化必须由自己完成->私有化构造器

private Singleton() {

  }

1 package com.innerclass; 2  3 public class SingletonTest { 4      5    public static void main(String[] args) { 6        //我们在同包中创建一个其他类 并尝试创建Singleton实例 得的一个错误 7        //The constructor Singleton() is not visible 8        //构造方法Singleton() 是不可见的 也就是说我们无法创建Singleton的实例对象 9        Singleton singleton=new Singleton();10        11    }12 }

饿汉式的实现(饿汉式也就是不管你用不用我都把实例化创建好放在这里,你需要用的时候就拿去用)

优点:始终只有一个singleton实例对象 所以线程安全

          在类加载的同时已经创建好一个静态对象,调用时反应速度快

缺点:jvm加载类的时候一定会实例化,如果一直没调用getInstance()方法,会造成资源的浪费。

1 public class Singleton {2  private Singleton() {3  }4  private static Singleton singleton=new Singleton();5  public static Singleton getInstance() {6      return singleton;7  }8 }

线程安全的懒汉式(何为懒汉也就是按需加载 只有在使用的时候才对单例类去初始化)

优点:按需加载,不会造成资源的浪费

缺点:无synchronized关键字的单例类会造成线程的不同步

1  private Singleton() { 2        3  } 4  public static Singleton singleton=null;  5  public synchronized Singleton getInstance(){ 6      if(singleton==null) { 7          return  new Singleton(); 8      } 9    return singleton;10  }

此处说一下为什么要给getInstance()方法加锁(实际意义上是给Singleton.class类类型加锁,有兴趣可以去了解一下)

假设上面的代码中没有 synchronized 关键字

public class Singleton {  private Singleton() {        }  private static Singleton singleton=null;  public static  Singleton getInstance(){      if(singleton==null) {          try {       //假设线程阻塞情况            Thread.sleep(100);            return  new Singleton();        } catch (InterruptedException e) {            // TODO Auto-generated catch block            e.printStackTrace();        }              }  return singleton;  }  public static void main(String[] args) {        Set singletons=                new HashSet();        for (int i = 0; i < 10; i++) {            singletons.add(Singleton.getInstance());        }        System.out.println(singletons.size());     //10     //说明多线程下懒汉式可能会创建多个实例对象}}

这种情况下,线程安全可以保证,但是效率问题受到人的诟病了。因为线程第一次实例化类之后,往后每次获取实例化对象仍然需要去获取单例类的锁和释放锁。增加了性能的损耗。于是有了以下2中进阶方式的单例模式

双重检查单例(不同于上一个懒汉式实现方式  只有当对象未实例化的时候才选择去加锁创建唯一实例,若是对象已初始化直接返回已初始化对象,提高了效率)

1 public class Singleton { 2 /** 3      * 双重检查单例 4      */ 5  private Singleton() { 6            7  } 8  private static  volatile  Singleton singleton; 9  public static Singleton getInstance() {10      if(singleton!=null) {11          synchronized (Singleton.class) {12            if(singleton!=null) {13                singleton=new Singleton();14            }15        }16      }17      return singleton;18  }19 }

volatile关键字 在这里不做叙述,有兴趣的可以直接去百度它的作用

静态内部类实现单例(利用原理是内部类的对外不可见性)

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

推荐大家在多线程开发中使用双重检查单例和静态内部类单例,集成了懒汉和饿汉的优点。

如何只是单线程没有线程同步情况的话按照情况选择懒汉和饿汉式。

学习过程中,如有不对,请指出。

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