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单例模式简介:
单例模式(Singleton Pattern)是 Java 中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。这种模式涉及到一个单一的类,该类负责创建自己的对象,同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式,可以直接访问,不需要实例化该类的对象。
注意:
1、单例类只能有一个实例。
2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。
3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
核心:
意图:保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。主要解决:一个全局使用的类频繁地创建与销毁。
何时使用:当您想控制实例数目,节省系统资源的时候。
如何解决:判断系统是否已经有这个单例,如果有则返回,如果没有则创建。
关键代码:构造函数是私有的。
应用实例: 1、一个朝代只能有一个皇帝。 2、Windows 是多进程多线程的,在操作一个文件的时候,就不可避免地出现多个进程或线程同时操作一个文件的现象,所以所有文件的处理必须通过唯一的实例来进行。 3、一些设备管理器常常设计为单例模式,比如一个电脑有两台打印机,在输出的时候就要处理不能两台打印机打印同一个文件。
优点: 1、在内存里只有一个实例,减少了内存的开销,尤其是频繁的创建和销毁实例(比如管理学院首页页面缓存)。 2、避免对资源的多重占用(比如写文件操作)。
缺点:没有接口,不能继承,与单一职责原则冲突,一个类应该只关心内部逻辑,而不关心外面怎么样来实例化。
使用场景: 1、要求生产唯一序列号。 2、WEB 中的计数器,不用每次刷新都在数据库里加一次,用单例先缓存起来。 3、创建的一个对象需要消耗的资源过多,比如 I/O 与数据库的连接等。
注意事项:getInstance() 方法中需要使用同步锁 synchronized (Singleton.class) 防止多线程同时进入造成 instance 被多次实例化。
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单例模式实现:
- 饿汉模式:
描述:这种方式比较常用,但容易产生垃圾对象。public class Singleton { private static Singleton instance = new Singleton(); private Singleton (){} public static Singleton getInstance() { return instance; } }
优点:没有加锁,执行效率会提高。
缺点:类加载时就初始化,浪费内存。 - 懒汉模式:
-线程不安全
描述:这种方式是最基本的实现方式,这种实现最大的问题就是不支持多线程。因为没有加锁 synchronized,所以严格意义上它并不算单例模式。public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton (){} public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } }
这种方式 lazy loading 很明显,不要求线程安全,在多线程不能正常工作。出现并发时,会创建多个实例。
-线程安全
描述:这种方式具备很好的 lazy loading,能够在多线程中很好的工作,但是,效率很低,99% 情况下不需要同步。public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton (){} public static synchronized Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } }
优点:第一次调用才初始化,避免内存浪费。
缺点:必须加锁 synchronized 才能保证单例,但加锁会影响效率。 - 双检锁/双重校验锁
描述:这种方式采用双锁机制,安全且在多线程情况下能保持高性能。public class Singleton { private volatile static Singleton singleton; private Singleton (){} public static Singleton getSingleton() { //若已经创建过就直接返回对象 if (singleton == null) { //针对并发处理,若没有创建并出现并发是,加入同步锁 synchronized (Singleton.class) { //再次判断如之前线程已经创建则不需在创建。 if (singleton == null) { singleton = new Singleton(); } } } return singleton; } }
经验之谈:一般情况下,不建议使用第 2 种和第 3 种懒汉方式,建议使用第 1 种饿汉方式。如果有其他特殊的需求,可以考虑使用第 4 种双检锁方式。
- 饿汉模式:
设计模式——(单例模式)
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转载自blog.csdn.net/qq_35340980/article/details/84526137
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