首先我们们要明白上面是单例模式,单例模式确保某个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。在计算机系统中,线程池、缓存、日志对象、对话框、打印机、显卡的驱动程序对象常被设计成单例。这些应用都或多或少具有资源管理器的功能。每台计算机可以有若干个打印机,但只能有一个Printer Spooler,以避免两个打印作业同时输出到打印机中。总之,选择单例模式就是为了避免不一致状态。
单例模式的特点:单例类只能有一个实例,单例类必须自己创建自己的唯一实例,单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
单例模式通过私有化构造器,把单例通过static 修饰,从而使全局具有唯一的单例对象
单例模式的实现:
1、饥汉式(立即加载)
// 饿汉式单例
public class Singleton {
// 私有构造
private Singleton() {}
private static Singleton single = new Singleton();
// 静态工厂方法
public static Singleton getInstance() {
return single;
}
}
在这种方法中,类加载器调用的时候single就已经实例化了,这种方法是立即加载的方式。
2、懒汉式(延迟加载)
// 懒汉式单例
public class Singleton {
// 私有构造
private Singleton() {}
private static Singleton single = null;
public static Singleton getInstance() {
if(single == null){
single = new Singleton();
}
return single;
}
}
这种方法不在类加载的时候就实例化,而是在getInstance方法中添加判断,如果单例single为空,则实例化,反之,则直接放回single对象。
这种方法虽然实现了延迟加载,但在多线程环境下会产生多个单例对象,这时候就需要我们加一个线程同步的标识了synchronized ,第一种方法就是在方法名称前面加上synchronized关键字,实现方法内线程的同步,第二种方法是把判断放在里面,用synchronized 实现同步代码块,从而实现多线程下的单例。
public class Singleton {
// 私有构造
private Singleton() {}
private static Singleton single = null;
public static Singleton getInstance() {
// 等同于 synchronized public static Singleton getInstance()
synchronized(Singleton.class){
// 注意:里面的判断是一定要加的,否则出现线程安全问题
if(single == null){
single = new Singleton();
}
}
return single;
}
}
在方法上加synchronized同步锁或是用同步代码块对类加同步锁,此种方式虽然解决了多个实例对象问题,但是该方式运行效率却很低下,下一个线程想要获取对象,就必须等待上一个线程释放锁之后,才可以继续运行。
public class Singleton4 {
// 私有构造
private Singleton4() {}
private static Singleton4 single = null;
// 双重检查
public static Singleton4 getInstance() {
if (single == null) {
synchronized (Singleton4.class) {
if (single == null) {
single = new Singleton4();
}
}
}
return single;
}
}
使用双重检查进一步做了优化,可以避免整个方法被锁,只对需要锁的代码部分加锁,可以提高执行效率。
3.静态内部类实现
public class Singleton6 {
// 私有构造
private Singleton6() {}
// 静态内部类
private static class InnerObject{
private static Singleton6 single = new Singleton6();
}
public static Singleton6 getInstance() {
return InnerObject.single;
}
}
静态内部类虽然保证了单例在多线程并发下的线程安全性,但是在遇到序列化对象时,默认的方式运行得到的结果就是多例的。这种情况不多做说明了,使用时请注意。
4.static静态代码块实现
public class Singleton6 {
// 私有构造
private Singleton6() {}
private static Singleton6 single = null;
// 静态代码块
static{
single = new Singleton6();
}
public static Singleton6 getInstance() {
return single;
}
}
5.内部枚举类实现
public class SingletonFactory {
// 内部枚举类
private enum EnmuSingleton{
Singleton;
private Singleton8 singleton;
//枚举类的构造方法在类加载是被实例化
private EnmuSingleton(){
singleton = new Singleton8();
}
public Singleton8 getInstance(){
return singleton;
}
}
public static Singleton8 getInstance() {
return EnmuSingleton.Singleton.getInstance();
}
}
class Singleton8{
public Singleton8(){}
}
以上就是本文要介绍的所有单例模式的理解和实现,相信这篇文章能让大家更清楚的理解单例模式,希望大家有问题可以探讨,多多指教!