Java设计模式之单例

1.单例模式介绍

单例模式是一种对象创建模式,它用于产生一个对象的具体实例,它可以确保系统中一个类只产生一个实例。java中的单例模式的讨论范围是在JVM。
单例模式的好处,①对于频繁使用的对象,可以省略创建对象所花费的时间,这对于那些重量级对象而言,是非常可观的一笔系统开销。②由于new操作的次数减少,因而对系统内存的使用频率也会降低,这将减轻GC压力,所短GC停顿时间。

2.单例的多种写法和各自特点

1.饿汉模式

public class HungurySingleton { private static final HungurySingleton mInstance = new HungurySingleton(); private HungurySingleton(){ System.out.println("create"); } public static HungurySingleton getInstance(){ return mInstance; } public static void printHello(){ System.out.println("Hello"); } public static void main(String[] args) { HungurySingleton.printHello(); } }
上面的代码就是饿汉模式的单例,这种写法的特点就是,当HungurySingleton这个类被JVM加载时,单例对象就会被创建,正因为这样,这种写法就有一个先天不足,无法对instance实例做延时加载,当执行上面代码时会发现,明明只是调用了HungurySingleton 的一个类方法,但是HungurySingleton实例还是被创建了。

2.懒汉模式

public class LazySingleton { private static LazySingleton mInstance; private LazySingleton(){} public static LazySingleton getInstance(){ if (mInstance == null) mInstance = new LazySingleton(); return mInstance; } }
上面代码就是单例的懒汉模式,它有致命缺陷,当在多线程环境下,它根本无法保证单例,所以我们又有了线程安全的懒汉模式。
public class LazySingleton { private static LazySingleton mInstance; private LazySingleton(){} public static synchronized LazySingleton getInstance(){ if (mInstance == null) mInstance = new LazySingleton(); return mInstance; } public static LazySingleton getInstance2(){ synchronized (LazySingleton.class){ if (mInstance == null) mInstance = new LazySingleton(); return mInstance; } } }
主要是使用了synchronized关键字,可以用它来修饰方法,也可以使用代码块,但是它同样有缺陷,就是性能效率低。

3.DCL(双检查锁机制)

public class DclSingleton { private static volatile DclSingleton mInstance; private DclSingleton(){} public static DclSingleton getInstance(){ if (mInstance == null){ synchronized (DclSingleton.class){ if (mInstance == null) mInstance = new DclSingleton(); } } return mInstance; } }
DCL单例模式是对懒汉模式的一种优化,代码中实例被volatile所修饰,这是因为如果不使用volatile关键字,JVM的即时编译器中指令重排序优化可能会影响代码执行,从而使代码出错,达不到单例效果,volatile正是解决方法。关于volatile的使用以后再讨论。

4.静态内部类写法

public class StaticInnerSingleton { private StaticInnerSingleton(){} public static StaticInnerSingleton getInstance(){ return SingletonHolder.mInstance; } private static class SingletonHolder{ private static final StaticInnerSingleton mInstance = new StaticInnerSingleton(); } }
静态内部类写法是对DCL写法的更近一步优化,建议实际项目中使用,它写法简单明了,线程安全,效率高,同时还能满足延迟加载。这种写法主要使用了JVM的同步控制,什么是同步控制,就是两个关键字的使用,一个是static,一个是final。static保证唯一性,final保证不可改变性,这样就能保证在JVM中这个实例时唯一且不可改变的,同时还是线程安全的,没有使用synchronized关键字,效率还高。

5.枚举写法

public enum EnumSingleton { INSTANCE; public void doSomething(){} }
这就是枚举单例的写法,真是极简了,由于枚举是java1.5以后才有的,所以这种写法要在1.5以后的版本中才能使用。
简简单单的一点代码就实现了一个线程安全,lazy loading的单例,与其说是写法鬼斧神工,不如说是恰如其分地应用了enum的三个特性,自由序列化,线程安全,保证单例。

6.总结

饿汉模式:无法对instance实例进行延迟加载
懒汉模式:多线程下无法保证唯一性
线程安全的懒汉模式:使用synchronized影响性能
DCL模式:被JVM的即时编译器的指令重排序因素影响,可使用volatile解决
静态内部类/枚举模式:延迟加载/线程安全/效率保证
所以,推荐在项目中使用静态内部类和枚举去实现单例。

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 211,194评论 6 490
  • 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 90,058评论 2 385
  • 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 156,780评论 0 346
  • 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 56,388评论 1 283
  • 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 65,430评论 5 384
  • 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 49,764评论 1 290
  • 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 38,907评论 3 406
  • 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 37,679评论 0 266
  • 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 44,122评论 1 303
  • 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 36,459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 38,605评论 1 340
  • 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 34,270评论 4 329
  • 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 39,867评论 3 312
  • 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 30,734评论 0 21
  • 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 31,961评论 1 265
  • 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 46,297评论 2 360
  • 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 43,472评论 2 348

推荐阅读更多精彩内容