JAVA-单例模式的⼏种实现⽅式
⼀、什么是单例模式
单例: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。
单例模式是⼀种常⽤的软件设计模式之⼀,其⽬的是保证整个应⽤中只存在类的唯⼀个实例。
⽐如我们在系统启动时,需要加载⼀些公共的配置信息,对整个应⽤程序的整个⽣命周期中都可见且唯⼀,这时需要设计成单例模式。如:spring容器,session⼯⼚,缓存,数据库连接池等等。
⼆、如何保证实例的唯⼀
1)防⽌外部初始化
2)由类本⾝进⾏实例化
3)保证实例化⼀次
4)对外提供获取实例的⽅法
5)线程安全
三、⼏种单利模式的⽐较
(1)饿汉式
“因为饿,所以要⽴即吃饭,刻不容缓”,在定义类的静态私有变量同时进⾏实例化。
public class Singleton {
private static final Singleton singleton = new Singleton();java中常用的设计模式有哪些
private Singleton() {
}
public static Singleton getInstance() {
return singleton;
}
}
①声明静态私有类变量,且⽴即实例化,保证实例化⼀次
②私有构造,防⽌外部实例化(通过反射是可以实例化的,不考虑此种情况)
③提供public的getInstance()⽅法供外部获取单例实例
好处:线程安全;获取实例速度快缺点:类加载即初始化实例,内存浪费。
2)懒汉式
“这个⼈⽐较懒,等⽤着你的时候才去实例化”,延迟加载。
public class Singleton {
private static Singleton singleton = null;
public class Singleton {
private static Singleton singleton = null;
private Singleton() {
}
public static Singleton getInstance() {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}
}
优点:在获取实例的⽅法中,进⾏实例的初始化,节省系统资源
缺点:①如果获取实例时,初始化⼯作较多,加载速度会变慢,影响系统系能
②每次获取实例都要进⾏⾮空检查,系统开销⼤
③⾮线程安全,当多个线程同时访问getInstance()时,可能会产⽣多个实例。
接下来对上述例⼦进⾏线程安全改造:
(1)同步锁:
public class Singleton {
private static Singleton singleton = null;
private Singleton() {
}
public synchronized static Singleton getInstance() {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}
}
优点:线程安全,缺点:每次获取实例都要加锁,耗费资源,其实只要实例已经⽣成,以后获取就不需要再锁了。(2)双重检查锁:
public class Singleton {
private static Singleton singleton = null;
private Singleton() {
}
public static Singleton getInstance() {
if (singleton == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
}
}
return singleton;
}
}
优点:线程安全,进⾏双重检查,保证只在实例未初始化前进⾏同步,效率⾼缺点:还是实例⾮空判断,耗费⼀定资源。(3)静态内部类:
public class Singleton {
private Singleton() {
}
private static class SingletonHolder {
private static final Singleton singleton = new Singleton();
}
public static Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.singleton;
}
}
优点:既避免了同步带来的性能损耗,⼜能够延迟加载。
(4)枚举:
public enum Singleton {
INSTANCE;
public void init() {
System.out.println("资源初始化");
}
}
天然线程安全,可防⽌反射⽣成实例。
四、单例模式的优缺点:
优点:该类只存在⼀个实例,节省系统资源;对于需要频繁创建销毁的对象,使⽤单例模式可以提⾼系统性能。
缺点:不能外部实例化(new),调⽤⼈员不清楚调⽤哪个⽅法获取实例时会感到迷惑,尤其当看不到源代码时。
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