单例模式

2020-12-18  本文已影响0人  命运溢流

概要

关于单例的设计模式网上资料可以说是一大堆,但是对于单例在实际开发过程中运用,大多都是一知半解,此篇也只是自我的巩固和复习,有什么问题可以留言,言归正传,要搞清楚单例模式的作用、场景注意点、实现,也只有这样才能开发过程中才能去灵活地运用。

单例模式的作用是什么?

单例模式主要解决的是,一个全局使用的类频繁的创建和消费,从而提升提升整体的代码的性能。

单例模式什么时候使用?

 从业务概念上讲,如果有些数据在系统中只保存一份或者需要共享的功能,那就比较适合改为单例类。

举例说明

1.比如配置信息类,在系统中当配置文件加载到内存后,以对象的形式存在,也理所应当的只有一份。

2.比如唯一递增ID号的生成器,如果在程序中有两个对象,那么就会造成重复ID的情况。

单例模式如何实现?

要想实现单例模式,需要关注的点:

1.构造函数需要是private访问权限的,这样才能避免外部通过new创建实例;

2.考虑对象创建时的线程安全问题;

3.考虑是否支持延迟加载;

4.考虑getInstance()性能是否高(是否加锁)

饿汉式

这个实现比较简单,就是在类加载的时候,instance静态实例就已经创建并初始化好了,所以instance实例的创建过程是线程安全的,但是它不支持延迟加载,具体的实现代码如下:

public class Singleton{

   private static final Singleton singleton = new Singleton();

   private Singleton(){}

  public static Singleton getInstance(){

     return singleton;

    }

}

懒汉式

懒汉式相比饿汉式的优势就是支持延迟加载,具体代码如下:

public class Singleton{ 

 private static Singleton singleton;

private Singleton(){}

    public static synchronized Singleton getInstance(){

        if(nulll == singleton){

            return singleton = new Singleton();

        }

        return singleton;

    }

}

懒汉式的缺点也很明显,就是加了一个大锁,保证了线程安全,但是也导致了并发度很低,如果使用很频繁,会导致性能拼颈。

双重检测

饿汉模式不支持延迟加载,懒汉式有性能问题,不支持高并发。那么来看看即支持延迟加载、又支持高并发的单例模式,具体代码实现如下:

public class Singleton{

private static volatile Singleton singleton;

private Singleton(){}

public static Singleton getInstance(){

         if(null == singleton ){

            synchronized( Singleton.class){

              if( null == singleton ){

                singleton = new Singleton();

                }

            }

        }

        return singleton;

    }

}

注意一下在singleton这个成员变量上加上一个volatile这个关键字,主要是在jdk低版本中会引发重排序问题,高版本已经解决了这个问题。

静态内部类

这种比双重检测更加简单的实现方法,就是利用java的静态内部类,有点类似饿汉式,又能做到延迟加载,具体代码如下:

public class Singleton{

    private Singleton(){}

    private static class SingletonHolder{

        private static final Singleton singleton = new Singleton();

    }

       public static Singleton getInstance(){

            return  SingletonHolder.singleton;

        }

}

枚举

最简单的实现方式,基于枚举类型的单例实现,具体代码如下:

public enum SingletonEnum{

    INSTANCE;

    public String getId(){

        return "xx";

    }

}

回顾

想想文中讲了什么,如果只是大概看了一眼,请回想下,作用、场景、注意点、和实现。如果不清楚或者记忆模糊的地方,建议再看一看,代码建议你想想这些实现或者手动去实现下,好了,到此就结束了,是不是很简单。最后,在说一下常用的类库里面那些是使用了单例,比如spring源码ReactiveAdapterRegistry以及JDK源码AbstarctQueuedSynchronizer.

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