所谓类的单例设计模式,就是采取一定的方法保证在整个的软件系统中,对于某个类只能存在一个对象实例,并且该类只能提供一个取得其对象实例的方法
单例模式有八种实现方式:
1.饿汉式(静态常量) 2.饿汉式(静态代码块) 3.懒汉式(线程不安全) 4懒汉式(线程安全,同步方法)
5.懒汉式(线程安全,同步代码块) 6.双重检查 7.静态内部类 8.枚举
1.1.饿汉式(静态常量)应用实例
构造器私有化
内的内部创建对象
向外暴漏一个静态的公共方法.getInstance
优缺点
优点 :这种写法比较简单,就是类装载的时候就完成实例化。避免了线程同步问题。
缺点:在类装载的时候就完成实例化,没有达到Lazy Loading的效果。如果从始至终从未使用过这个实例,则会造成内存的浪费
总结:这种单例模式可用,可能造成内存浪费
// 1.饿汉式(静态常量)
class Singleton {
//1.构造器私有化 外部不能new
private Singleton() {
}
//2.本类内部创建对象实例
private final static Singleton instance = new Singleton();
//3.提供一个公有的静态方法,返回实例对象
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
1.2.饿汉式(静态代码块)
优缺点
这种方式和上面的方式其实类似,只不过将类实例化放在了静态代码块,优点和缺点和上面一样的
总结:这种单例模式可用,可能造成内存浪费
// 1.饿汉式(静态常量)
class Singleton {
//1.构造器私有化 外部不能new
private Singleton() {
}
//2.本类内部创建对象实例
private static Singleton instance;
//3.在静态代码块中创建单例对象
static {
instance = new Singleton();
}
//4.提供一个公有的静态方法,返回实例对象
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
1.3.懒汉式(线程不安全)
优缺点
优点:起到了Lazy Loading的效果,但是只能在单线程下使用。
缺点:如果在多线程下,一个线程进去了if(instance == null)判断语句块,还未来得及往下执行,另一个线程也通过了这个判断语句,这时便会产生多个实例。所以在多线程环境下不可使用这种方式
总结:在实际开发中,不要使用这种方式
class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton() {
}
// 提供一个静态的公有方法,当使用到该方法时,才去创建instance 既懒汉式
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
1.4.懒汉式(线程安全,同步方法)
优缺点
优点:解决了线程不安全问题
缺点:效率太低了,每个线程在想获得类的实例时候,执行getInstance方法都要进行同步。而其实这个方法只执行一次实例化代码就够了,后面的想获得该类实例,直接return就行了。方法进行同步效率太低
总结:在实际开发中,不推荐使用这种方式
//懒汉式(线程安全,同步方法)
class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton() {
}
// 提供一个静态的公有方法,当使用到该方法时,才去创建instance 既懒汉式
// 加入同步处理的代码,解决线程安全问题
public static synchronized Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
1.5.懒汉式(线程安全,同步代码块)
结论:在实际开发中,不能使用这种方式
//懒汉式(线程安全,同步代码块)
class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton() {
}
// 提供一个静态的公有方法,当使用到该方法时,才去创建instance 既懒汉式
// 加入同步处理的代码,解决线程安全问题
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (Singleton.class) {
instance = new Singleton();
}
}
return instance;
}
}
1.6.双重检查
优缺点
优点:Double-Check概念是多线程开发中常使用到的,如代码开发中所示,我们进行了两次if(instance==null)检查,这样就可以保证线程安全了。 这样,实例化代码只执行一次
结论:在实际开发中,推荐使用这种单例设计模式
//双重检查
class Singleton {
// volatile作用 共享变量有修改立即更新 保证可见性
private static volatile Singleton instance;
private Singleton() {
}
// 提供一个静态的公有方法,加入双重检查代码,解决线程安全问题,同时解决懒加载问题 同时保证了效率
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
1.7.静态内部类
优缺点
优点:这种方式采用类装载的机制来保证初始化实例时只有一个线程。静态内部类在Singleton类被装载时并不会立即实例化,而是在需要实例化时,调用getInstance方法才会装载SingletonInstance,从而完成Singleton的实例化
结论:推荐使用
//使用静态内部类完成
class Singleton {
// 构造器私有化
private Singleton() {
}
// 写一个静态内部类,该类中有一个静态属性 Singleton
private static class SingletonInstance {
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
// 提供一个静态的公有方法 直接返回SingletonInstance.INSTANCE
public static Singleton getInstance() {
return SingletonInstance.INSTANCE;
}
}
1.8.枚举
优缺点
优点:借助JDK1.5中添加的枚举来实现单例模式。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。这种方式是Effective Java做着Josh Bloch提倡的方式
结论:推荐使用
//使用枚举,可以实现单例
enum Singleton {
INSTANCE;
public void sayOK() {
System.out.println("ok~");
}
}
单例模式总结
JDK中Runtime使用饿汉式单例模式
单例模式使用:需要频繁的进行创建和销毁的对象,创建对象时耗时过多或者耗费资源过多(既:重量级对象),但又经常用到的对象、工具类对象、频繁访问数据库或文件的对象(比如数据源、session工厂等)