一身转战三千里,一剑曾百万师。这篇文章主要讲述设计模式——单例模式相关的知识,希望能为你提供帮助。
单例设计模式介绍
- 所谓类的单例设计模式,就是采取一定的方法保证在整个的软件系统中,对某个类只能存在一个对 象实例,并且该类只提供一个取得其对象实例的方法(静态方法)。
- 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,同步代码块)
- 双重检查
- 静态内部类
- 枚举
class Singleton /**
* 1、构造器私有化
*/
private Singleton()/**
* 2、内部创建对象实例
*/
private final static Singleton instance = new Singleton();
/**
* 3、提供获取方法
*/
public static Singleton getInstance()
return instance;
饿汉式(静态代码块)
class Singleton
/**
* 1、构造器私有化
*/
private Singleton()/**
* 2、创建对象实例(去掉final)
*/
private static Singleton instance;
/**
* 3、静态代码块中创建单例对象
*/
static
instance = new Singleton();
/**
* 4、提供获取方法
*/
public static Singleton getInstance()
return instance;
饿汉式优缺点说明:
优点
:这种写法比较简单,就是在类装载的时候就完成实例化。避免了线程同步问题。缺点
:在类装载的时候就完成实例化,没有达到Lazy Loading的效果。如果从始至终从未使用过这个实例,则会造成内存的浪费。- 这种方式基于classloder机制避免了多线程的同步问题,不过,instance在类装载时就实例化,在单例模式中大多数都是调用getInstance方法,但是导致类装载的原因有很多种,因此不能确定有其他的方式(或者其他的静态方法)导致类装载,这时候初始化instance就没有达到lazy loading的效果。
结论
:这种单例模式可用,可能造成内存浪费。
class Singleton
private static Singleton instance;
private Singleton()/**
* 提供静态方法,当使用方法时,才去创建instance
* @return
*/
public static Singleton getInstance()
if (instance == null)
instance = new Singleton();
return instance;
懒汉式(线程不安全)优缺点说明:
优点
:起到了 Lazy Loading的效果,但是只能在单线程下使用。缺点
:如果在多线程下, 一个线程进入了if (singleton == null)判断语句块,还未来得及往下执行,另一个线程也通过了这个判断语句,这时便会产生多个实例。所以在多线程环境下不可使用这种方式。结论
: 在实际开发中,不要使用这种方式。
class Singleton
private static Singleton instance;
private Singleton() /**
* 加入synchronized 实现线程安全
* @return
*/
public static synchronized Singleton getInstance()
if (instance == null)
instance = new Singleton();
return instance;
懒汉式(线程安全,同步代码块)
class Singleton
private static Singleton instance;
private Singleton() /**
* 加入synchronized 实现线程安全
* @return
*/
public static Singleton getInstance()
synchronized (Singleton.class)
if (instance == null)
instance = new Singleton();
return instance;
懒汉式(线程安全)优缺点说明:
优点
:解决了线程安全问题。缺点
:效率太低了,每个线程在想获得类的实例时候,执行getInstance(方法都要进行同步。而其实这个方法只执行一次实例化代码就够了,后面的想获得该类实例,直接return就行了,方法进行同步效率太低。结论
:在实际开发中,不推荐使用这种方式。
class Singleton
// 对象的创建可能发生指令的重排序
// 使用 volatile 可以禁止指令的重排序
// 保证多线程环境内的系统安全。
private static volatile Singleton instance;
private Singleton() /**
* 双重检查机制
* @return
*/
public static Singleton getInstance()
if (instance == null)
synchronized (Singleton.class)
if (instance == null)
instance = new Singleton();
return instance;
双重检查优缺点说明:
- Double-Check 概念是多线程开发中常使用到的,如代码中所示,我们进行了两次if (singleton == null)检查,这样就可以保证线程安全了。
- 这样, 实例化代码只用执行一次,后面再次访问时,判断if (singleton == nul),直接return实例化对象,也避免的反复进行方法同步。
- 线程安全; 延迟加载; 效率较高。
- 结论:在实际开发中,推荐使用这种单例设计模式。
class Singleton
private Singleton()private static class SingletonInstance
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
public static Singleton getInstance()
return SingletonInstance.INSTANCE;
静态内部类优缺点说明:
- 这种方式采用了类装载的机制来保证初始化实例时只有一 个线程。
- 静态内部类方式在Singleton类被装载时并不会立即实例化,而是在需要实例化时,调用getInstance方法,才会装载SingletonInstance类,从而完成Singleton的实例化。
- 类的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化,所以在这里,JVM帮助我们保证了线程的安全性,在类进行初始化时,别的线程是无法进入的。
- 优点: 避免了线程不安全,利用静态内部类特点实现延迟加载,效率高。
- 结论:推荐使用。
enum Singleton
TEST1(1,"test1"),
TEST2(2,"test2");
private final Integer code;
private final String msg;
Singleton(Integer code, String msg)
this.code = code;
this.msg = msg;
public Integer getCode()
return code;
public String getMsg()
return msg;
【设计模式——单例模式】枚举优缺点说明:
- 这借助JDK1.5中添加的枚举来实现单例模式。不仅能避免多线程同步问题,而且还能防止反序列化重新创建新的对象。
- 这种方式是Effective Java作者Josh Bloch提倡的方式。
- 结论: 推荐使用。
- 单例模式保证了系统内存中该类只存在一个对象,节省了系统资源,对于- -些需要频繁创建销毁的对象,使用单例模式可以提高系统性能。
- 当想实例化一个单例类的时候,必须要记住使用相应的获取对象的方法,而不是使用new。
- 单例模式使用的场景:需要频繁的进行创建和销毁的对象、创建对象时耗时过多或耗费资源过多(即:重量级对象),但又经常用到的对象、工具类对象、频繁访问数据库或文件的对象(比如数据源、session工厂等)。
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