设计模式之单例模式

什么是单例模式?
单例类只能有一个实例
单例类必须自己创建自己的唯一实例
单例类必须给所有其他对象提供这个实例

单例模式的作用?
Singleton模式主要作用是保证在Java应用程序中,一个Class只有一个实例存在

一般单例模式有几种形式?
第一种是饿汉式单例类
public class Singleton {
private Singleton(){}
   private static Singleton instance = new Singleton(); 
   public static Singleton getInstance() {
     return instance;   
   }
}
在类初始化时,已经自行实例化

第二种形式:懒汉式单例类
public class Singleton {
private Singleton(){}
  private static Singleton instance = null;
  public static synchronized Singleton getInstance() {
   if (instance==null)instance=new Singleton();
return instance;
}

哪一种模式更安全?为什么?
第一种形式要更加安全些
instance = new Singleton(); 
static属于类的资源,类资源在jvm加载类的时候就加载好了,instance一直引用这new Singleton(),所以永远都不会释放一直存在与内存中直到程序结束运行

第2种的话如果两个线程同一时刻去访问getInstance的时候就可能创建两个实例,所以不安全
解决办法(加上同步锁)

应该在什么时候下使用单例模式?

举一个小例子,在我们的windows桌面上,我们打开了一个回收站,当我们试图再次打开一个新的回收站时,Windows系统并不会为你弹出一个新的回收站窗口。,也就是说在整个系统运行的过程中,系统只维护一个回收站的实例。这就是一个典型的单例模式运用。

继续说回收站,我们在实际使用中并不存在需要同时打开两个回收站窗口的必要性。假如我每次创建回收站时都需要消耗大量的资源,而每个回收站之间资源是共享的,那么在没有必要多次重复创建该实例的情况下,创建了多个实例,这样做就会给系统造成不必要的负担,造成资源浪费。

再举一个例子,网站的计数器,一般也是采用单例模式实现,如果你存在多个计数器,每一个用户的访问都刷新计数器的值,这样的话你的实计数的值是难以同步的。但是如果采用单例模式实现就不会存在这样的问题,而且还可以避免线程安全问题。同样多线程的线程池的设计一般也是采用单例模式,这是由于线程池需要方便对池中的线程进行控制

同样,对于一些应用程序的日志应用,或者web开发中读取配置文件都适合使用单例模式,如HttpApplication 就是单例的典型应用。

从上述的例子中我们可以总结出适合使用单例模式的场景和优缺点:

适用场景: 1.需要生成唯一序列的环境

                   2.需要频繁实例化然后销毁的对象。

                   3.创建对象时耗时过多或者耗资源过多,但又经常用到的对象。 

                   4.方便资源相互通信的环境

优点:1.实现了对唯一实例访问的可控

           2.对于一些需要频繁创建和销毁的对象来说可以提高系统的性能。

缺点:1. 不适用于变化频繁的对象
2.滥用单例将带来一些负面问题,如为了节省资源将数据库连接池对象设计为的单例类,可能会导致共享连接池对象的程序过多而出现连接池溢出。

           3.如果实例化的对象长时间不被利用,系统会认为该对象是垃圾而被回收,这可能会导致对象状态的丢失。

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