设计模式之单例模式

北城以北 提交于 2019-12-06 04:15:57

单例模式看起来简单,但是需要考虑的问题却很多。

    保证一个类仅有一个实例,并提供一个该实例的全局访问点。——《设计模式》

在软件系统中,经常有这样一些特殊的类,必须保证他们在系统中只存在一个实例,才能确保它们的逻辑正确性、以及良好的效率。

所以得考虑如何绕过常规的构造器(不允许使用者new出一个对象),提供一种机制来保证一个类只有一个实例。

应用场景:

    Windows的Task Manager(任务管理器)就是很典型的单例模式,你不能同时打开两个任务管理器。Windows的回收站也是同理。

   应用程序的日志应用,一般都可以用单例模式实现,只能有一个实例去操作文件。

   读取配置文件,读取的配置项是公有的,一个地方读取了所有地方都能用,没有必要所有的地方都能读取一遍配置。

   数据库连接池,多线程的线程池。

实现:

  1、饿汉式(线程安全,调用效率高,但是不能延时加载):

public class ImageLoader{ 
     private static ImageLoader instance = new ImageLoader; 
     private ImageLoader(){} 
     public static ImageLoader getInstance(){  
          return instance;  
      } 
}

 

一上来就把单例对象创建出来了,要用的时候直接返回即可,这种可以说是单例模式中最简单的一种实现方式。但是问题也比较明显。单例在还没有使用到的时候,初始化就已经完成了。也就是说,如果程序从头到位都没用使用这个单例的话,单例的对象还是会创建。这就造成了不必要的资源浪费。所以不推荐这种实现方式。

 

2.懒汉式(线程安全,调用效率不高,但是能延时加载):

public class SingletonDemo2 {
     
    //类初始化时,不初始化这个对象(延时加载,真正用的时候再创建)
    private static SingletonDemo2 instance;
     
    //构造器私有化
    private SingletonDemo2(){}
     
    //方法同步,调用效率低
    public static synchronized SingletonDemo2 getInstance(){
        if(instance==null){
            instance=new SingletonDemo2();
        }
        return instance;
    }
}

  

3.Double CheckLock实现单例:DCL也就是双重锁判断机制(由于JVM底层模型原因,偶尔会出问题,不建议使用):

public class SingletonDemo5 {
        private volatile static SingletonDemo5 SingletonDemo5;
 
        private SingletonDemo5() {
        }
 
        public static SingletonDemo5 newInstance() {
            if (SingletonDemo5 == null) {
                synchronized (SingletonDemo5.class) {
                    if (SingletonDemo5 == null) {
                        SingletonDemo5 = new SingletonDemo5();
                    }
                }
            }
            return SingletonDemo5;
        }
}

 

4.静态内部类实现模式(线程安全,调用效率高,可以延时加载)

public class SingletonDemo3 {
     
    private static class SingletonClassInstance{
        private static final SingletonDemo3 instance=new SingletonDemo3();
    }
     
    private SingletonDemo3(){}
     
    public static SingletonDemo3 getInstance(){
        return SingletonClassInstance.instance;
    }
     
}

  

5.枚举类(线程安全,调用效率高,不能延时加载,可以天然的防止反射和反序列化调用)

public enum SingletonDemo4 {
     
    //枚举元素本身就是单例
    INSTANCE;
     
    //添加自己需要的操作
    public void singletonOperation(){     
    }
}

  

如何选用:

-单例对象 占用资源少,不需要延时加载,枚举 好于 饿汉

-单例对象 占用资源多,需要延时加载,静态内部类 好于 懒汉式

 

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