设计 模式（单例模式）
2018-03-12 本文已影响0人
黑客和白帽子的故事
简介：
单例 模式：是一种常用的软件设计模式，在它的核心结构中值包含一个被称为单例的特殊类。一个类只有一个实例，即一个类只有一个对象实例。
这样的模式有几个好处：
- 1、某些类创建比较频繁，对于一些大型的对象，这是一笔很大的系统开销。
- 2、省去了new操作符，降低了系统内存的使用频率，减轻GC压力。
- 3、有些类如交易所的核心交易引擎，控制着交易流程，如果该类可以创建多个的话，系统完全乱了。（比如一个军队出现了多个司令员同时指挥，肯定会乱成一团），所以只有使用单例模式，才能保证核心交易服务器独立控制整个流程。
但是也有缺点：
当想实例化一个单例类的时候，必须记住使用相应的获取对象的方法，而不能使用new。当看不到源码的时候，很困扰
单例模式可以分为懒汉式和饿汉式：
懒汉式单例模式：在类加载时不初始化。
饿汉式单例模式：在类加载时就完成了初始化，所以类加载比较慢，但获取对象的速度快。
代码实现八种单例模式：
- 1、饿汉式：（静态常量）[可用]
优点：书写简单，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。
public class SingletonOne {
private final static SingletonOne SINGLETON_ONE = new SingletonOne();
private SingletonOne() {
}
public static SingletonOne getInstance() {
return SINGLETON_ONE;
}
}
- 2、饿汉式（静态代码块）[可用]
将类实例化的过程放在了静态代码块中，也是在类装载的时候，就执行静态代码块中的代码，初始化类的实例。优缺点和上面是一样的。
public class SingletonTwo {
private static SingletonTwo singletonTwo;
static {
singletonTwo = new SingletonTwo();
}
private SingletonTwo(){}
public SingletonTwo getInstance(){
return singletonTwo;
}
}
- 3、懒汉式(线程不安全)[不可用]
优点：起到Lazy Loading的效果。
缺点：只能在单线程下使用，多线程下就情况产生多个实例。多线程下不可以使用这种方式。
public class SingletonThree {
private static SingletonThree singletonThree;
private SingletonThree() {
}
public static SingletonThree getInstance() {
if (singletonThree == null) {
singletonThree = new SingletonThree();
}
return singletonThree;
}
}
- 4、懒汉式(线程安全，同步方法)[不推荐用]
优点：解决线程同步的问题。
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要改进。
public class SingletonThree {
private static SingletonThree singletonThree;
private SingletonThree() {
}
public static synchronized SingletonThree getInstance() {
if (singletonThree == null) {
singletonThree = new SingletonThree();
}
return singletonThree;
}
}
- 5、懒汉式(线程安全，同步代码块)[不可用]
由于第四种实现方式同步效率太低，所以摒弃同步方法，改为同步产生实例化的的代码块。但是这种同步并不能起到线程同步的作用。跟第3种实现方式遇到的情形一致，假如一个线程进入了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。
public class SingletonFive {
private static SingletonFive singletonFive;
private SingletonFive() {}
public static SingletonFive getInstance() {
if (singletonFive == null) {
synchronized (SingletonFive.class) {
singletonFive = new SingletonFive();
}
}
return singletonFive;
}
}
- 6、双重检查[推荐用]
Double-Check概念对于多线程开发者来说不会陌生，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 == null)，直接return实例化对象。
优点：线程安全；延迟加载；效率较高。
public class SingletonSix {
private static volatile SingletonSix singletonSix;
private SingletonSix(){}
public static SingletonSix getInstance(){
if(singletonSix == null){
synchronized (SingletonSix.class){
if(singletonSix == null){
singletonSix = new SingletonSix();
}
}
}
return singletonSix;
}
}
- 7、静态内部类[推荐用]
优点：避免了线程不安全，延迟加载，效率高。
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。
public class Singleton {
private Singleton() {}
private static class SingletonInstance {
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
public static Singleton getInstance() {
return SingletonInstance.INSTANCE;
}
}
- 8、枚举[推荐用]
优点 ：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。
缺点：实际开发中，没有 人使用这种开发 模式
public enum SingletonEight {
INSTANCE;
public void whateverMethod() {
}
}
