单例模式
单例模式(Singleton Pattern)是Java中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的 最佳方式。
这种模式涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方 式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。
注意：
•1、单例类只能有一个实例。
•2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。
•3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
介绍
意图：保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。
主要解决：一个全局使用的类频繁地创建与销毁。
何时使用：当您想控制实例数目，节省系统资源的时候。
如何解决：判断系统是否已经有这个单例，如果有则返回，如果没有则创建。
关键代码：构造函数是私有的。
应用实例：1、一个党只能有一个主席。2、Windows是多进程多线程的，在操作一个文件的时候，就不可避免地出现多个进程或
线程同时操作一个文件的现象，所以所有文件的处理必须通过唯一的实例来进行。3、一些设备管理器常常设计为单例模式，比如一 个电脑有两台打印机，在输出的时候就要处理不能两台打印机打印同一个文件。
优点：1、在内存里只有一个实例，减少了内存的开销，尤其是频繁的创建和销毁实例(比如管理学院首页页面缓存)。2、避免对 资源的多重占用(比如写文件操作)。
缺点：没有接口，不能继承，与单一职责原则冲突，一个类应该只关心内部逻辑，而不关
心外面怎么样来实例化。
使用场景：1、要求生产唯一序列号。2、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。3、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。
注意事项：getInstance()方法中需要使用同步锁synchronized (Singleton.class)防止多线程同时进入造成instance被多次实例
化。
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，我们的演示类使用SingleObject类来获 取 SingleObject 对象。
SingletonPatternDenno
■Fmain(): void
asks
SingleObject
-instance: SingleObject
-SingleObject ()
i-getlnstance():SingleObject
4-showMessage():void
步骤1
创建一个Singleton类。
SingleObject.java
I
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!");
步骤2
从singleton类获取唯一的对象。
SingletonPatternDemo.java
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();
}
}
步骤3
验证输出。
Hello World!
单例模式的几种实现方式
单例模式的实现有多种方式，如下所示：
1、    懒汉式，线程不安全
是否Lazy初始化：是
是否多线程安全：否
实现难度：易
描述：这种方式是最基本的实现方式，这种实现最大的问题就是不支持多线程。因为没有加锁synchronized，所以严格意义上它并 不算单例模式。
这种方式lazy loading很明显，不要求线程安全，在多线程不能正常工作。
代码实例：
public class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton (){}
public static Singleton getInstance() { if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
接下来介绍的几种实现方式都支持多线程，但是在性能上有所差异。
2、    懒汉式，线程安全
是否Lazy初始化：是
是否多线程安全：是
实现难度：易 描述：这种方式具备很好的lazy loading，能够在多线程中很好的工作，但是，效率很低，99%情况下不需要同步。
优点：第一次调用才初始化，避免内存浪费。
缺点：必须加锁synchronized才能保证单例，但加锁会影响效率。
getInstance()的性能对应用程序不是很关键(该方法使用不太频繁)。
代码实例：
public class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton (){}
public static synchronized Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
3、    饿汉式
是否Lazy初始化：否
是否多线程安全：是
实现难度：易
描述：这种方式比较常用，但容易产生垃圾对象。
优点：没有加锁，执行效率会提高。
缺点：类加载时就初始化，浪费内存。
它基于classloder机制避免了多线程的同步问题，不过，instance在类装载时就实例化，虽然导致类装载的原因有很多种，在单例 模式中大多数都是调用getInstance方法，但是也不能确定有其他的方式(或者其他的静态方法)导致类装载，这时候初始化 instance显然没有达到lazy loading的效果。
代码实例：
public class Singleton {
private static Singleton instance = new Singleton();
private Singleton (){}
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
4、    双检锁/双重校验锁(DCL,即 double-checked locking)
JDK 版本：JDK1.5 起
是否Lazy初始化：是
是否多线程安全：是
实现难度：较复杂
描述：这种方式采用双锁机制，安全且在多线程情况下能保持高性能。
getInstance()的性能对应用程序很关键。
代码实例：
public class Singleton {
private volatile static Singleton singleton;
private Singleton (){}
public static Singleton getSingleton() {
if (singleton == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (singleton == null) {
singleton= new Singleton();
}
}
}
return 单例模式的几种实现方式singleton;
}
}
5、登记式/静态内部类
是否Lazy初始化：是
是否多线程安全：是
实现难度：一般
描述：这种方式能达到双检锁方式一样的功效，但实现更简单。对静态域使用延迟初始化，应使用这种方式而不是双检锁方式。这种 方式只适用于静态域的情况，双检锁方式可在实例域需要延迟初始化时使用。
这种方式同样利用了 classloder机制来保证初始化instance时只有一个线程，它跟第3种方式不同的是：第3种方式只要
Singleton类被装载了，那么instance就会被实例化(没有达到lazy loading效果)，而这种方式是Singleton类被装载了，instance 不一定被初始化。因为SingletonHolder类没有被主动使用，只有通过显式调用getInstance方法时，才会显式装载SingletonHolder 类，从而实例化instanceo想象一下，如果实例化instance很消耗资源，所以想让它延迟加载，另外一方面，又不希望在Singleton 类加载时就实例化，因为不能确保Singleton类还可能在其他的地
方被主动使用从而被加载，那么这个时候实例化instance显然是 不合适的。这个时候，这种方式相比第3种方式就显得很合理。
代码实例：
public class Singleton {
private static class SingletonHolder {
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
private Singleton (){}
public static final Singleton getInstance() {
}
6、枚举
JDK 版本：JDK1.5 起
是否Lazy初始化：否
是否多线程安全：是
实现难度：易
描述：这种实现方式还没有被广泛采用，但这是实现单例模式的最佳方法。它更简洁，自动支持序列化机制，绝对防止多次实例化。 这种方式是Effective Java作者Josh Bloch提倡的方式，它不仅能避免多线程同步问题，而且还自动支持序列化机制，防止反序 列化重新创建新的对象，绝对防止多次实例化。不过，由于JDK1.5之后才加入enum特性，用这种方式写不免让人感觉生疏，在 实际工作中，也很少用。

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。