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。这样做可以节约内存

 

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。

通常情况下,我们是使用new的手段直接new出类的构造方法,然而在单例模式的情况下会私有化构造方法,然后在创建一个公开方法在内部进行调用私有化构造方法,不多bb看代码:

单例模式

这样一来,直接new是不可能的了,毕竟人家都私有化构造方法了,怎么说也要给别人点面子嘛,

但是在这个类中,我们创建了一个  变量  instance 这个变量我们直接等于了这个构造方法,如此一来

我们只需要写一个公开方法,直接返回这个参数就可以和new拥有一样的效果了。

然后我们来试试:

单例模式

我们依旧可以调用这个类中的方法,是不是很nice

但这个并不是我们最终的单例,其实他还有几种实现方法

首先是:

1.懒汉式线程不安全版

单例模式

貌似与上者也没什么区别哈,但是基本的流程我们还是要走的

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。

 

2.懒汉式线程安全版:

单例模式

关于线程安全版的区别,在于他加了把锁

不是我吹

关于他的优缺点如下

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)。

 

3.饿汉式没有Lazy初始化版

单例模式

其实前面两种都进行了Lazy初始化,但是这个没有,为什么呢,很明显嘛,他的instance是new出来的

这种方式比较常用,但容易产生垃圾对象。

优缺点如下

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 classloader 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。

 

4.双检锁/双重校验锁版单例模式:

单例模式

这东西就很皮了,这种方式采用双锁机制同时他也支持Lazy初始化,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,我们能贼清楚的看到,他进行双重判断来进行加锁,从而实现这个功能

 

5.登记式/静态内部类式构造方法:

单例模式

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 classloader 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 instance。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。

 

6.枚举式单例:

单例模式

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。
不能通过 reflection attack 来调用私有构造方法。要注意,这个是没有进行Lazy初始化的。

关于单例差不多就这些了,愿这些能够帮助到你