单例模式

单例模式是项目中常用的,也是比较简单的,就不细讲了,下面看一下单例模式的5种不同实现,这个理解了,单例模式也差不多了。

单例模式的要素:
(1)私有静态属性,用于存取类的唯一实例。
(2)公共静态方法,用于提供对该唯一实例的存取访问,如果实例未创建,则创建该实例。
(3)用于限制类再次实例化的方式。通常使用私有构建函数的方式来实现。

1、饿汉模式
优点:线程安全,调用效率高
缺点:不能延时加载
(非延迟加载的缺点:第一次加载类的时候会连带着创建Singleton实例,如果这个Singleton实例的创建非常消耗系统资源,而应用始终都没有使用Singleton实例,那么创建Singleton消耗的系统资源就被白白浪费了。)

  public class SingletonDemo1 {
     
    //类初始化时立即加载对象(没有延迟加载的优势),天然的线程安全
    private static SingletonDemo1 instance=new SingletonDemo1(); 
     
    //构造器私有化
    private  SingletonDemo1(){}
     
    //方法没有同步,调用效率高
    public static SingletonDemo1 getInstance(){
        return instance;
    }
     
}  

2、懒汉模式
优点:线程安全,能延时加载
缺点:调用效率不高

public class SingletonDemo2 {
     
    //类初始化时,不初始化这个对象(延时加载,真正用的时候再创建)
    private static SingletonDemo2 instance;
     
    //构造器私有化
    private SingletonDemo2(){}
     
    //方法同步,调用效率低
    //这里同步的意义在于,防止有两个地方同时调用,会创建两个实例,就不是单例了
    public static synchronized SingletonDemo2 getInstance(){
        if(instance==null){
            instance=new SingletonDemo2();
        }
        return instance;
    }  
}

3、双重检测锁模式
由于JVM底层模型原因,偶尔会出问题,不建议使用

public class SingletonDemo5 {
		//volatile关键字的作用:1、每次读取都从主内存读取;2、防止指令重排序
        private volatile static SingletonDemo5 SingletonDemo5;
 
        private SingletonDemo5() {
        }
 
        public static SingletonDemo5 newInstance() {
            if (SingletonDemo5 == null) {
                synchronized (SingletonDemo5.class) {
                    if (SingletonDemo5 == null) {
                        SingletonDemo5 = new SingletonDemo5();
                    }
                }
            }
            return SingletonDemo5;
        }
}

4、静态内部类式(推荐)
优点:线程安全,调用效率高,可以延时加载

/*
 * 单例模式
 * 
 * 静态内部类的实现
 * 
 * 1.外部类没有static 属性,不会像饿汉一样立即加载对象
 * 
 * 2.只有真正调用getInstance()才会加载静态内部类,加载时是线程安全的
 * 
 * 3.兼并延时调用和并发高效调用
 * 
 * @author harvey
 * 
 */
 
public class SingletonDemo3 {
     
    private static class SingletonClassInstance{
        private static final SingletonDemo3 instance=new SingletonDemo3();
    }
     
    private SingletonDemo3(){}
     
    public static SingletonDemo3 getInstance(){
        return SingletonClassInstance.instance;
    }
     
}

考虑反射:

由于在调用 SingletonHolder.instance 的时候,才会对单例进行初始化,而且通过反射,是不能从外部类获取内部类的属性的。所以这种形式,很好的避免了反射入侵。

考虑多线程:

由于静态内部类的特性,只有在其被第一次引用的时候才会被加载,所以可以保证其线程安全性。

总结:

优势:兼顾了懒汉模式的内存优化(使用时才初始化)以及饿汉模式的安全性(不会被反射入侵)。

劣势:需要两个类去做到这一点,虽然不会创建静态内部类的对象,但是其 Class 对象还是会被创建,而且是属于永久带的对象。
  
5、枚举类
优点:线程安全,调用效率高,可以天然的防止反射和反序列化调用
缺点:不能延时加载

public enum SingletonDemo4 {
     
    //枚举元素本身就是单例
    INSTANCE;
     
    //添加自己需要的操作
    public void singletonOperation(){
         
    }
     
}

总结:如何选用:

-单例对象 占用资源少,不需要延时加载,枚举 好于 饿汉

-单例对象 占用资源多,需要延时加载,静态内部类 好于 懒汉式

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