详解Spring中的单例模式

什么是单例模式？

单例模式是设计模式中最简单也是最常用的设计模式之一，单例顾名思义就是系统中只有唯一实例，这个唯一实例的获取方式就是通过一个方法的调用获得，而不是通过正常流程中的new实例化。在Spring中，单例模式的应用非常广泛，并且是Bean默认的作用域。

单例模式的优缺点

优点

• 在Spring中，单例模式可以有效减少对象的创建和销毁次数，从而提高程序的性能和效率。当IOC容器维护Bean实例时，如果一个对象已经被创建了，那么以后每次请求该对象时，都会直接返回之前创建好的对象实例，避免了重复创建和销毁对象的开销，提高系统性能。

缺点

• 单例模式一般没有接口，所以很难进行扩展。如果要扩展，除了修改代码基本没有第二种途径可以实现。

如何设置单例模式？

• Spring默认使用单例模式来管理Bean的实例化。如果想要更改可以通过改变注解或配置文件中的scope属性进行修改。

  1. 配置文件：

  2. 注解：

     @Component
     @Scope("singleton")
     public class MyBean {
         // 类定义
     }
     

scope的属性值	表示bean对象的作用范围
singleton	单例（默认）最常用的方式，生命周期和配置文件一样（配置文件加载出来后就会创建实例）
prototype	多例，不是加载配置文件的时候创建实例，获取实例时才创建
request	多例，不常用，应用于web项目中，每次http请求时创建一个新的实例
session	多例，不常用，应用于web项目中，同一个http session共享一个实例

单例模式的实现方式

• 单例模式的实现方式主要有饿汉式单例和懒汉式单例两种。

饿汉式单例

• 在类加载后就提前创建好了唯一实例， 而不是到用的时候才创建。
• 唯一实例是在静态代码块里面，静态代码的执行处于类生命周期中的初始化阶段，由虚拟机保证其原子且安全执行。所以不用考虑这里的线程不安全问题，所以，饿汉式线程安全。
• 因为需要提前加载，所以会比较占用内存。

懒汉式单例

• 类加载时没有生成单例，只有当第一次调用getlnstance方法时才去创建这个单例。
• 当创建多个线程调用getlnstance方法时，可能会出现多个线程同时判断没有new而执行多次new的情况，从而调用多次构造方法。（也就是会进行多次初始化）因此线程不安全。
• 好处是节省内存，坏处就是用的时候才创建性能比较慢。

总结

	线程安全	访问速度	性能
饿汉式	安全	快	差
懒汉式	不安全	慢	好

单例模式的实际应用

UserDao类

package com.qcby.dao;

public interface UserDao {
    public void hello();
}

package com.qcby.dao.impl;

import com.qcby.dao.UserDao;

@Repository
public class UserDaoImpl implements UserDao {
    public void hello() {
        System.out.println("持久层：你好！");
    }
}

UserDaoImpl是一个DAO层的Bean组件，使用@Repository注解告诉Spring这是一个组件，Spring会默认创建一个UserDAO实例，并保存在IOC容器中，其他组件可以通过注入的方式来获取实例。

UserService类(成员变量包含一个UserDao)

package com.qcby.service;

public interface UserService {
    public void hello();
}

package com.qcby.service.impl;

import com.qcby.dao.UserDao;
import com.qcby.service.UserService;

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {

	@Autowired
    private UserDao userDao;
    private String name;

    public void setUserDao(UserDao userDao) {
        this.userDao = userDao;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public UserServiceImpl() {
    }

    public UserServiceImpl(UserDao userDao, String name) {
        this.userDao = userDao;
        this.name = name;
    }

    public void hello() {
        System.out.println("业务层：你好！");
        userDao.hello(); //通过业务层去调用持久层的方法
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "UserServiceImpl{" +
                "userDao=" + userDao +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

这里的UserServiceImpl是一个Service层的组件，使用@Service注解告诉Spring这是一个组件。在UserServiceImpl中使用@Autowired注解将UserDAO注入进来，Spring会自动将之前保存在IOC容器中的单例UserDAO实例注入到UserServiceImpl中使用。