Java-单例模式详解（图文教程）

1：java中单例模式是一种常见的设计模式，单例模式的写法有好几种，这里主要介绍两种：懒汉式单例、饿汉式单例

单例模式有以下特点：　　

　　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。

目的

　　单例模式确保某个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。在计算机系统中，线程池、缓存、日志对象、对话框、打印机、显卡的驱动程序对象常被设计成单例。这些应用都或多或少具有资源管理器的功能。每台计算机可以有若干个打印机，但只能有一个Printer Spooler，以避免两个打印作业同时输出到打印机中。每台计算机可以有若干通信端口，系统应当集中管理这些通信端口，以避免一个通信端口同时被两个请求同时调用。总之，选择单例模式就是为了避免不一致状态。

注：开发常用饿汉式，因为饿汉式简单安全。懒汉式多线程的时候易发生问题

 

单态设计模式创建一个类，应满足：
*为了避免其他程序建立该类对象，先禁止其他程序建立该类对象，即将构造函
数私有化
*为了其他程序访问到该类对象，须在本类中创建一个该类私有对象
*为了方便其他程序访问到该类对象，可对外提供一个公共访问方式
Runtime类就是单例设计模式。

2：懒汉式

public class SingletonTest {
    //懒汉式单例类.在第一次调用的时候实例化自己 
    private SingletonTest() {}
        private static SingletonTest single=null;
        //静态工厂方法 
        public static SingletonTest getInstance() {
             if (single == null) {  
                 single = new SingletonTest();
                 System.out.println("创建一次");
             }  
            return single;
        }
        
        public void show(){
            System.out.println("我是show");
        }

}

public class SingletonTest2 {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        //故意写获取两次，创建两个对象
        SingletonTest singleton=SingletonTest.getInstance();
        SingletonTest singleton2=SingletonTest.getInstance();
        
        //Singleton对象只创建一次，但是写两次还是可以的，而且方法都是可以调用的，但是看下面
        singleton.show();
        singleton2.show();
        
        //两个对象的表现形式一样
        if(singleton == singleton2){
            System.out.println("该对象的字符串表示形式:");
            System.out.println("singleton :"+singleton.toString());
            System.out.println("singleton2:"+singleton2.toString());
        }
}

实验结果：

 

由上面的图可以看出就算多创建几个对象，在底部也是只有一个singleton对象实例，而且创建出来的对象的字符串表现形式也是一样的，有的人肯定有疑问，那平常两个对象是什么样子的呢，我下面给你解释说明，在这之前我写说一下这个懒汉式需要注意的地方，它是线程不安全的，并发环境下很可能出现多个Singleton实例，有很多方法可以解决，比如说同步锁，静态内部类等，这里主要说静态内部类，这个比较好点，

public class Singleton3 {  
    private static class SingletonHolder {  
       private static final Singleton3 INSTANCE = new Singleton3();  
    }  
    private Singleton3 (){}  
    public static final Singleton3 getInstance() {  
        System.out.println("singleton创建");
       return SingletonHolder.INSTANCE;  
    }  
}

Singleton3 singleton3=Singleton3.getInstance();
        Singleton3 singleton4=Singleton3.getInstance();
        if(singleton3 == singleton4){
            System.out.println("该对象的字符串表示形式:");
            System.out.println("singleton3:"+singleton3.toString());
            System.out.println("singleton4:"+singleton4.toString());
        }

结果图：

 

这里我也是创建了两个对象来说明，神奇的是打印了两次singleton创建，这难道是又创建成功了的对象吗？答案是：虽然打印了两次，对象名也有两个，但是该对象的字符串表示形式还是一样的，而且大家都知道static的用法，就是在类被加载的同时该singleton对象就已经被创建，后期不会再被创建，就算后期自己又调用了getInstance（）方法，但底层还是公用的一个Singleton对象.

同样，我写了一个普通的类，来同时创建两个对象，并且打印他们的toString（）方法，如下：

QuBie qb1=new QuBie();
        QuBie qb2=new QuBie();
        if(qb1 == qb2){
            System.out.println("该对象的字符串表示形式:");
            System.out.println("singleton3:"+qb1.toString());
            System.out.println("singleton4:"+qb2.toString());
        }else{
            System.out.println("该对象的字符串表示形式:");
            System.out.println("singleton3:"+qb1.toString());
            System.out.println("singleton4:"+qb2.toString());
        }

由此可看出来对象的字符串表示形式是不一样的

 

3：饿汉式单例

饿汉式单例类.在类初始化时，已经自行实例化

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

因为这本身就是static修饰的方法，所以是在类加载的时候被创建，后期不会再改变，所以线程是安全的。