单例模式

定义:

确保某一个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例

实现关键点:
  • 构造函数不对外开放,一般为private
  • 通过一个静态方法或者枚举返回单例类 对象
  • 确保单例类对象有且只有一个,尤其是在多线程环境下
  • 确保单例类对象在反序列化时不会重新构建对象
实现方式:
  • 懒汉模式:只有单例被使用时才会初始化,在一定程度上节约了资源,在第一次初始化时反应稍慢
    最大问题是由于有synchronized关键字,每次调用都会进行同步,造成不必要的同步开销。

      public static synchronized Singleton getInstance(){
              if(instance == null){
                  instance= new Singleton();
              }
              return instance;
      }
    
  • 双重检查锁定DCL实现(注意DCL失效问题,未初始化先分配了内存,在JDK1.5之后用volatile)
    在需要时才初始化单例,又能够保证线程安全,并且单例对象调用getInstance不进行同步锁,

      public static Singleton getInstance(){
              if(instance == null{
              //避免不必要的同步
                  synchronized(Singleton.this){
                      if(instance == null){
                          instance = new Singleton();
                      }
                    }
              }
              return instance;
      }
    

资源利用率高,效率高,第一次加载时反应稍慢

  • 静态内部类单例模式

    public class Singleton{
            private Singleton();
            public static Singleton getInstance(){
                return SingletonHolder.instance;
            }
            private static class SingletonHolder{
                private static final Singleton instance = new Singleton();
            }
    }
    
  • 枚举单例

     public enum SingletonEnum{
          INSTANCE;
          public void doSomething(){
              //TODO
          }
    }
    

    优点:写法简单,java默认枚举实例的创建时线程安全的,在上面的几种实现中,反序列化都会可能出现重新创建对象的情况,为避免反序列化,需要在反序列化的钩子函数readResolve()方法中将mInstancce返回,而不是重新生成一个新对象,而枚举,不存在这个问题.

  • 容器实现单例(Map容器,将多种单例注入到一个统一的管理类中)

     public class SingletonManager{
          privae SingletonManager (){};
          private static Map map = new HashMap<>();
          public static void registerServer(String key,Object instance){
              if(!map.containsKey(key)){
                  map.put(key,instance);
              }
          }
          
          public static Object  getServer(String key){
              return map.get(key);
          }
      }
    
总结

优点:

  • 由于单例在内存只有一个实例,减少了内存开支,特别是一个对象需要频繁创建销毁时,而且创建或销毁时性能又无法优化,单例的优势就很明显
  • 只生成一个实例,减少了系统的性能开销,
  • 避免对资源的多重占用
  • 可以在系统设置全局的访问点,优化和共享资源,例如设计一个单例类,负责所有数据表的映射处理

缺点:

  • 单例模式一般没有接口,拓展性很差
  • 单例对象若持有context,容易引发内存泄露,应该替换为applicationContext

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