有个同学讲解的非常好,这里附上地址:我给面试官讲解了单例模式后,他对我竖起了大拇指!
设计模式分为三类类型,共23种
- 创建型模式:单例模式、抽象工厂模式、原型模式、建造者模式、工厂模式。
- 结构型模式:适配器模式、桥接模式、装饰模式、组合模式、外观模式、享元模式、代理模式。
- 行为型模式:模板方法模式、命令模式、访问者模式、迭代器模式、观察者模式、中介模式、备忘录模式、解释器模式、状态模式、策略模式、职责链模式。
介绍
单例模式是指在内存中只会创建且仅创建一次对象的设计模式。在程序中多次使用同一个对象且作用相同时,为了防止频繁地创建对象使得内存飙升,单例模式可以让程序仅在内存中创建一个对象,让所有需要调用的地方都共享这一单例对象。
单例设计模式的八种方式
- 饿汉式(静态常量)
- 饿汉式(静态代码块)
- 懒汉式(线程不安全)
- 懒汉式(线程安全,同步方法)
- 懒汉式(线程安全,双重检查)
- 静态内部类
- 枚举
1. 饿汉式(静态常量)
步骤如下:
- 构造器私有化(防止new)
- 类的内部创建对象
- 向外暴露一个静态的公共方法(getInstance)
代码如下:
public class Singleton
{
private Singleton(){
}
private final static Singleton instance = new Singleton();
public static Singleton getInstance(){
return instance;
}
}
总结:这种方式写法简单,容易理解,避免了线程同步的问题。但是,如果从始至终都没用过这个类,它也会加载到内存中,可能回造成内存浪费。
2. 饿汉式(静态代码块)
代码如下:
public class Singleton
{
private Singleton(){
}
private static Singleton instance;
static{
instance = new Singleton();
}
public static Singleton getInstance(){
return instance;
}
}
总结:其优缺点和上面一样
3. 懒汉式(线程不安全)
懒汉式就是懒,需要用到的时候才去创建对象。
public class Singleton
{
private Singleton(){
}
private static Singleton instance;
//调用方法时才创建对象
public static Singleton getInstance(){
if(instance == null)
{
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
总结:起到了懒加载的效果,一定程度上避免了内存的浪费。但是,第一次调用getInstance()方法时,如果是多个线程同时调用的话,由于没有锁机制,多个线程会同时进入方法内部,这时就会产生多个对象,只能在单线程下使用,在实际开发中不建议使用。
4. 懒汉式(线程安全,同步方法)
public class Singleton
{
private Singleton(){
}
private static Singleton instance;
//调用方法时才创建对象
public static synchronized Singleton getInstance(){
if(instance == null)
{
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
总结:这种写法解决了上面的线程安全问题。但是,它依然不是被推荐使用的。因为多线程使用的话,每次调用getInstance()都会对方法进行加锁,其它线程只能等锁释放了才能访问,会带来性能问题,实际开发中不推荐使用。
5.懒汉式(线程安全,双重检查)
public class Singleton {
private static volatile Singleton singleton;
private Singleton(){
}
public static Singleton getInstance() {
if (singleton == null) {
// 线程A和线程B同时看到singleton = null,如果不为null,则直接返回singleton
synchronized(Singleton.class) {
// 线程A或线程B获得该锁进行初始化
if (singleton == null) {
// 其中一个线程进入该分支,另外一个线程则不会进入该分支
singleton = new Singleton();
}
}
}
return singleton;
}
}
总结:这种方法完美解决了线程安全以及内存浪费问题,也不会每次都加锁,其中volatile关键字是为了防止指令重拍(不了解的可以去百度),推荐使用。
6.静态内部类(线程安全,双重检查)
public class Singleton
{
private Singleton(){
}
public static class SingletonInstance{
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
public static synchronized Singleton getInstance(){
return SingletonInstance.INSTANCE;
}
}
总结:装载Singleton类的时候并不会立马也装载SingletonInstance类,调用getInstance()方法的时候才会装载SingletonInstance类,而且只会装载一次,不存在线程安全的问题,推荐使用。
7. 枚举
public enum Singleton {
INSTANCE;
public void doSomething() {
System.out.println("这是枚举类型的单例模式!");
}
总结:代码少,避免线程安全问题,而且可以防止反序列。饿汉式和懒汉式都无法避免反序列化,因为反射可以调用类的私有方法,那么也就可以调用私有构造函数,能调用就可以实例化多个,枚举的方式可以防止这种情况,推荐使用。