Java设计模式学习---单例模式(创建型模式)

    Java中单例模式是一种常见的设计模式,单例模式这里主要介绍两种种:懒汉式单例、饿汉式单例。单例对象的类必须保证只有一个实例存在。

    整个系统中拥有一个全局的对象,有利于协调整体的行为,如在一个应用中,应该只有一个ImageLoader实例,图片处理框架中一般包含缓存系统,线程池以及网络请求系统等,这些系统都是比较耗资源的。所以设计为单例形式,可以减少一定资源的浪费。

使用场景:保证一个类在内存中的对象唯一性,避免产生多个对象而消耗过多的资源。

    图片框架,读取配置文件(如xml)管理类,通知管理类,全局的网络请求管理类等。

    Runtime()方法就是单例设计模式进行设计的。

    Android经常使用的LayoutInflater也是单例模式。

特点:

  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。
  4. 不让其他程序创建该类对象----私有化构造函数。

主要优点:

    1、提供了对唯一实例的受控访问,有利于协调整体行为。

    2、只存在一个对象,因此可以节约系统资源,对于一些需要频繁创建和销毁的对象单例模式无疑可以提高系统的性能。

缺点:

     1、如果持有Context对象,比较容易引起内存泄漏,所以传给单例的Context对象最好是ApplicationContext。

 

一、实现方式1-------懒汉模式

懒汉模式在第一次调用的时候会初始化自己,只有在使用的时候才会实例化,在一定程度上节约了资源。

public class Singleton {  
    private Singleton() {}  
    private static Singleton single=null;  
    //静态工厂方法   
    public static Singleton getInstance() {  
         if (single == null) {    
             single = new Singleton();  
         }    
        return single;  
    }  
}

    Singleton通过将构造方法限定为private避免了类在外部被实例化,在同一个虚拟机范围内,Singleton的唯一实例只能通过getInstance()方法访问。

    (事实上,通过Java反射机制是能够实例化构造方法为private的类的,那基本上会使所有的Java单例实现失效。此问题在此处不做讨论。)

    以上懒汉式单例的实现没有考虑线程安全问题,它是线程不安全的,并发环境下很可能出现多个Singleton实例,要实现线程安全,一般采用下面的双重锁单例模型 Double Check Lock (DCL)

    第一层判断主要是为了避免不必要的同步,第二层的判断则是为了在null的情况下创建实例。

//volatile 修饰的变量值 不会被本地线程缓存 
private static volatile Singleton singleton = null;  //保证instance对象每次都是从主内存中读取最新的值

public static Singleton getInstance() {  
        if (singleton == null) {    
            synchronized (Singleton.class) {    
               if (singleton == null) {    
                  singleton = new Singleton();   //不是原子操作
               }    
            }    
        }    
        return singleton;   
    }  

 

 

     在getInstance中做了两次null检查,确保了只有第一次调用单例的时候才会做同步,这样也是线程安全的,同时避免了每次都同步的性能损耗,volatile 关键字介绍可以参考这里。

 

二、实现方式2----饿汉模式

 

    饿汉式单例类.在类初始化时,已经自行实例化。

    饿汉式在类创建的同时就已经创建好一个静态的对象供系统使用,以后不再改变,所以天生是线程安全的

public class Singleton1 {  
    private Singleton1() {}  
    private static final Singleton1 single = new Singleton1();  
    //静态工厂方法   
    public static Singleton1 getInstance() {  
        return single;  
    }  
}  

三、两种模式的区别

    从以下两点再区分以下这两种方式:

1、线程安全:

  • 饿汉式天生就是线程安全的,可以直接用于多线程而不会出现问题,
  • 懒汉式本身是非线程安全的,为了实现线程安全一般采用上面的双重锁单例模型设计。

2、资源加载和性能:

  • 饿汉式在类创建的同时就实例化一个静态对象出来,不管之后会不会使用这个单例,都会占据一定的内存,但是相应的,在第一次调用时速度也会更快,因为其资源已经初始化完成。
  • 而懒汉式顾名思义,会延迟加载,在第一次使用该单例的时候才会实例化对象出来,第一次调用时要做初始化,如果要做的工作比较多,性能上会有些延迟。

 

你可能感兴趣的:(Java设计模式)