[置顶] 单例设计模式

概念和图解

概念

单例设计模式定义：确保这个类只有一个实例，并且自动的实例化向系统提供这个实例。

图解

经典代码

package com.cloud.day1; public class Singleton {    //使用精态变量记录唯一实例    private static Singleton singleton;    //构造器定义为私有的只有内部才可以使用    private Singleton(){}    public static Singleton getInstance(){       if(singleton == null){         singleton = new Singleton();       }       return singleton;    }    public void otherMethon(){       System.out.println("其他方法...");    } }

说明：

Singleton称为单例类，构造函数使用private修饰，确保系统中只能产生一个实例，并且自动生成的。上面代码也就是所谓的懒汉式加载：只有到使用该对象的时候才来创建，意思饿了才来做饭吃。

线程安全问题

在上面的代码中存在一个很明显的线程安全问题，当有多条线程来请求对象实例的时候，因为对象的创建是需要时间的，假设A线程进来判断singleton == null，就会进入对象的创建过程，这时如果同时在过来几条线程，那么他们都会得到一个对象实例，这个就是所谓的线程安全问题。

同步方法

package com.cloud.day1; public class Singleton {    //使用精态变量记录唯一实例    private static Singleton singleton;    //构造器定义为私有的只有内部才可以使用    private Singleton(){}    //有线程要进来，必须等待其他线程离开才可以    public static synchronized Singleton getInstance(){       if(singleton == null){         singleton = new Singleton();       }       return singleton;    } }

该方法会影响系统的性能

饿汉式加载

package com.cloud.day1; public class Singleton {    //使用精态变量记录唯一实例    private static Singleton singleton = new Singleton();    //构造器定义为私有的只有内部才可以使用    private Singleton(){}    public static Singleton getInstance(){       return singleton;    } }

这里先把对象创建出来，有需要直接使用，也就是意思先把饭做好，饿了就直接吃，所以叫饿汉式加载。

双重检查

package com.cloud.day1; public class Singleton {    //使用精态变量记录唯一实例    //volatile可以确保当singleton被初始化后，多线程可以正确处理    private volatile static Singleton singleton;    //构造器定义为私有的只有内部才可以使用    private Singleton(){}    public static Singleton getInstance(){       //如果实例不存在，则进入同步区       if(singleton == null){         //只有第一次才会彻底执行这里面的代码         synchronized (Singleton.class) {            //再次检查，不存在就创建            if(singleton == null){               singleton = new Singleton();            }         }       }       return singleton;    } }

 

听说JVM垃圾回收机制会吃掉单例对象，这个是很早年代的bug了，现在已经没有了。

单例模式应用

真假美猴王

package com.cloud.exe; import java.util.ArrayList; import java.util.Random; public class Monkey {    //两个美猴王，一个真一个假    private static int twoMonkey = 2;    //定义一个容器存放两只猴子    private static ArrayList<Monkey> monkeyList = new ArrayList<Monkey>();    //定义容器存放两只美猴王的名字    private static ArrayList<String> nameList = new ArrayList<String>();    //定义两只美猴王    static{       for(int i=0;i<twoMonkey;i++){         monkeyList.add(new Monkey("美猴王"+(i+1)+"号"));       }    }    //私有构造方法    private Monkey(){}    private Monkey(String name){       nameList.add(name);    }    //随机获取一只美猴王    private static int numRandom = 0;    public static Monkey getInstance(){       Random random = new Random();       numRandom = random.nextInt(twoMonkey);       return monkeyList.get(numRandom);    }    //谁是真的美猴王    public void say(){       System.out.println(nameList.get(numRandom)+"：我是真的美猴王！");    }    public static void main(String[] args) {       int shenxian = 9;       for(int i=0;i<shenxian;i++){         Monkey monkey = Monkey.getInstance();         System.out.print("第"+(i+1)+"个神仙得到的回答：");         monkey.say();       }    } }

运行效果：

第1个神仙得到的回答：美猴王2号：我是真的美猴王！

第2个神仙得到的回答：美猴王1号：我是真的美猴王！

第3个神仙得到的回答：美猴王1号：我是真的美猴王！

第4个神仙得到的回答：美猴王2号：我是真的美猴王！

第5个神仙得到的回答：美猴王1号：我是真的美猴王！

第6个神仙得到的回答：美猴王2号：我是真的美猴王！

第7个神仙得到的回答：美猴王2号：我是真的美猴王！

第8个神仙得到的回答：美猴王2号：我是真的美猴王！

第9个神仙得到的回答：美猴王1号：我是真的美猴王！

到底谁是美猴王还是去问如来佛祖吧！！！

单例模式优缺点

优点：

1.      单例模式只会创建一个对象实例，减少内存消耗

2.      设置全局访问点，优化共享资源的访问

缺点：

1.      没有接口，很难扩展

2.      不利于测试

3.      与单一职责原则冲突

单例模式总结

spring中，每个Bean默认就是单例，这样Spring容器可以管理Bean的生命周期。这个有个注意点就是Java的JVM垃圾回收机制，当一个对象在内存中长期不使用的时候，就会被回收需要使用的时候再来创建，解决方案：

1、  容器存放单例对象，例如Spring中的Bean对象

2、  资源文件记录单例的状态，即使被销毁了重新创建数据不会丢失