设计模式-单例模式

单例模式的意义

1. 表示全局的唯一（配置类、全局计数器）
2. 处理资源访问冲突

不同方式实现单例

单例通用构造形式

● 构造器私有化
● 提供对外接口

饿汉式

● 当类加载好的情况下就已经创建好单例，线程创建过程是安全的
● 不需要使用也会被加载，浪费内存资源

public class EagerSingleton {

    private static EagerSingleton singleton=new EagerSingleton();

    private EagerSingleton() {

    }

    EagerSingleton getInstance(){
        return singleton;
    }
}

懒汉式

● 需要才会被创建加载，延迟加载
● 高并发场景下，无法保证单例的特点（通过加关键字synchronized解决）

public class LazySingleton {

    private LazySingleton instance=null;

    private LazySingleton() {

    }

       LazySingleton getInstance(){
           if(instance==null){
               instance=new LazySingleton();
           }
           return instance;
       }

     /**
     * 简单的线程安全版(获得锁的时候是线程安全的)
     * 但是会降低很多并发度，实际上我们想要的是创建锁的时候线程安全 引申出双重检查锁版
     */
    public synchronized LazySingleton getInstance(){
        if(instance==null){
            instance=new LazySingleton();
        }
        return instance;
    }
}

双重检查锁

● 支持延迟加载，线程安全的实现

public class DclSingleton {
    private DclSingleton instance=null;

    private DclSingleton() {

    }

    DclSingleton getInstance(){

        if(instance==null){
            synchronized (DclSingleton.class){
                if(instance==null){
                    instance=new DclSingleton();
                }
            }
        }

        return instance;
    }
}

静态内部类的实现

● 与双重检测锁一样的效果，但是通过静态内部类实现，比较简单

/**
 * 静态内部类实现单例模式
 */

public class InnerSingleton {

    private InnerSingleton(){

    }

    public InnerSingleton getInstance(){
        return SingletonHolder.instance;
    }

    /**
     * 当外部类被加载的时候，静态内部类不会被加载
     * 只有调用getInstance，SingletonHolder 才会被加载，才会创建单例
     */

    static class SingletonHolder{
        private static final InnerSingleton instance=new InnerSingleton();
    }
}

枚举

● 枚举特性就是保证了唯一性和线程安全性，实现相对比较简单

public enum GlobalCounter {
    INSTANCE;
    private  AtomicInteger atomicInteger=new AtomicInteger(0);

    public long getNumber(){
        return atomicInteger.incrementAndGet();
    }
}

单例模式破坏

● 反射入侵（通过反射得到构造器，再创建实例）
● 序列化与反序列化（会破坏单例特点）

源码应用

JDK中的Runtime.class

单例存在的问题

1. 无法支持面向对象编程（OOP 的三大特性是封装、继承、多态。单例将构造私有化，直接导致的 结果就是，他无法成为其他类的父类，这就相当于直接放弃了继承和多态的特性。
2. 极难的拓展性（业务拓展，单例逐渐需要变得多例，比如数据库连接池可能根据数据库的类型不同有不同的连接池）

不同作用范围下的单例

线程级别的单例

● 单例一般是进程级别的，实现一个线程级别的单例几个思路
● TheardLocal就是线程级别的单例，保持每个线程独立，可以再里面进行读写东西
● spring中的RequestContextHolder，可以再一个线程中轻松的获取 request、response和session。

容器级别的单例

● 从进程切换到一个容器管理，利用spring强大的容器管理对象的整个生命周期，确保单例的特点