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一、基础简介
1、定义
保证一个类仅有一个实例,并提供一个全局访问点
2、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。
3、优缺点
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:
- 1、没有抽象层,不能继承扩展很难。
- 2、违背了“单一职责原则”,一个类只重视内部关系,而忽略外部关系。
- 3、不适用于变化对象。
- 4、滥用单例会出现一些负面问题,如为节省资源将数据库连接池对象设计为单例,可能会导致共享连接池对象对程序过多而出现连接池溢出。如果实例化的对象长时间不被利用,系统会认为是垃圾而被回收,这样将导致对象状态丢失。
4、模式分析
单例模式的从实现步骤上来讲,分为三步:
- 构造方法私有,保证无法从外部通过 new 的方式创建对象。
- 对外提供获取该类实例的静态方法
- 类的内部,创建该类的对象,通过第 2 步的静态方法返回
二、代码实现
1、sington类
小编在此只展示完美版的单例类
package com.mfc.design.单例模式;
/**
* @author MouFangCai
* @date 2019/10/21 16:48
*
* @description
*/
public class Singleton {
// 静态内部类
// 由于SingletonInstance是私有静态内部类,所以不会被其他类知道
private static class SingletonInstance{
// 由于这个instance是static的,因此并不会构造多次
// 类的构造必须是原子性的,非并发的,因此不需要加同步块
private static final Singleton instance = new Singleton();
}
// 构造私有化,防止外部通过 new 的方式创建对象
private Singleton() {
}
// 对外提供 获取实例 的静态方法
public static Singleton getInstance(){
return SingletonInstance.instance;
}
}
2、代码分析
在上面的单例模式实现代码中,我们使用了Java的静态内部类。这一技术是被JVM明确说明了的,因此不存在任何二义性。在这段代码中,因为Singleton没有static的属性,因此并不会被初始化。直到调用getInstance()的时候,会首先加载SingletonInstance类,这个类有一个static的SingletonClass实例,因此需要调用Singleton的构造方法,然后getInstance()将把这个内部类的instance返回给使用者。由于这个instance是static的,因此并不会构造多次。
由于SingletonInstance是私有静态内部类,所以不会被其他类知道,同样,static语义也要求不会有多个实例存在。并且,JSL规范定义,类的构造必须是原子性的,非并发的,因此不需要加同步块。同样,由于这个构造是非并发的,所以getInstance()也并不需要加同步。