记录我的学习过程:设计模式之单例模式

• 单例模式的优点: 

– 由于单例模式只生成一个实例,减少了系统性能开销,当一个对象的产生需要 比较多的资源时,如读取配置、产生其他依赖对象时,则可以通过在应用启动 时直接产生一个单例对象,然后永久驻留内存的方式来解决 

– 单例模式可以在系统设置全局的访问点,优化环共享资源访问,例如可以设计 一个单例类,负责所有数据表的映射处理

• 常见的五种单例模式实现方式: 

– 主要: 

    • 饿汉式(线程安全,调用效率高。 但是,不能延时加载。) 

    • 懒汉式(线程安全,调用效率不高。 但是,可以延时加载。) 

– 其他: 

    • 双重检测锁式(由于JVM底层内部模型原因,偶尔会出问题。不建议使用) 

    • 静态内部类式(线程安全,调用效率高。 但是,可以延时加载) 

    • 枚举单例(线程安全,调用效率高,不能延时加载)

• 饿汉式实现(单例对象立即加载)

public class SingletonDemo01 {

    private SingletonDemo01() {}; //私有化构造器

    private static /*final*/ SingletonDemo01 instance = new SingletonDemo01();

    public static /*synchronized*/ SingletonDemo01 getInstance() {

        return instance;

    }

}

• 饿汉式单例模式代码中,static变量会在类装载时初始化,此时也不会涉及多个线程对象访问该对象的问题。虚拟机保证只会装载一次该类,肯定不会发生并发访问的问题。因此,可以省略synchronized关键字。

• 问题:如果只是加载本类,而不是要调用getInstance(),甚至永远没有调用,则会造成资源浪费

• 懒汉式实现(单例对象延迟加载)

public class SingletonDemo02 {

    private SingletonDemo02() {} //私有化构造器

    private static SingletonDemo02 instance;

    public static synchronized SingletonDemo02 getInstance() {

        if(instance==null) {

            instance = new SingletonDemo02();

        }

        return instance;

    }

}

• 要点: 

– lazy load! 延迟加载, 懒加载! 真正用的时候才加载!

 • 问题: 

– 资源利用率高了。但是,每次调用getInstance()方法都要同步,并发 效率较低。

• 双重检测锁实现

public class SingletonDemo03 {

    private SingletonDemo03() {}//私有化构造器

    private static SingletonDemo03 instance;

    public static SingletonDemo03 getInstance() {

        if(instance ==null) {

            SingletonDemo03 temp;//用于检测instance是否为null

            synchronized(SingletonDemo03.class) {

                temp=instance;

                //instance有值便不再往下执行

                if(temp==null) {

                    instance = new SingletonDemo03();

                }

            }

        }

        return instance;

    }

}

• 静态内部类实现方式(也是一种懒加载方式)

public class SingletonDemo04 {

    private SingletonDemo04() {};//私有化构造器

    private static class SingletonDemo{

        private static final SingletonDemo04 instance = new SingletonDemo04();

    }

    public static SingletonDemo04 newInstance() {

        return SingletonDemo.instance;

    }

}

• 要点: 

– 外部类没有static属性,则不会像饿汉式那样立即加载对象。 

– 只有真正调用getInstance(),才会加载静态内部类。加载类时是线程 安全的。 instance是static final 类型,保证了内存中只有这样一个实例存在,而且只能被赋值一次,从而保证了线程安全性. 

– 兼备了并发高效调用和延迟加载的优势!

• 使用枚举实现单例模式

public enum SingletonDemo05 {

    Instance;

}

• 优点:

 – 实现简单 – 枚举本身就是单例模式。由JVM从根本上提供保障!避免通过反射和反序列化的漏洞! 

• 缺点:

 – 无延迟加载

• 如何选用? 

– 单例对象占用资源少,不需要延时加载: 

    • 枚举式 好于 饿汉式 

– 单例对象占用资源大,需要延时加载: 

    • 静态内部类式 好于 懒汉式

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