设计模式---单例模式

2019-10-27 本文已影响0人程序员方方土

设计模式之单例模式

特点：构造函数私有

使用情况：

当你想控制实例数目，节省系统资源的时候，一个全局使用的类频繁地创建与销毁。

有什么优缺点：

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。
2、避免对资源的多重占用。

缺点：没有接口，不能继承，与单一职责原则冲突，一个类应该只关心内部逻辑，而不关心外面怎么样来实例化。

/**
 *1、懒汉式，线程不安全
 * 是否 Lazy 初始化：是
 *
 * 是否多线程安全：否
 *
 * 实现难度：易
 *
 * 描述：这种方式是最基本的实现方式，这种实现最大的问题就是不支持多线程。因为没有加锁 synchronized，所以严格意义上它并不算单例模式。
 * 这种方式 lazy loading 很明显，不要求线程安全，在多线程不能正常工作。
 */
public class Singleton1 {
    private static Singleton1 singleton1;
    private Singleton1() {
    }
 
    public static Singleton1 getInstance() {
        if(singleton1 == null){
            singleton1 = new Singleton1();
        }
        return singleton1;
    }
 
}

/**
 * 2、懒汉式，线程安全
 * 是否 Lazy 初始化：是
 *
 * 是否多线程安全：是
 *
 * 实现难度：易
 *
 * 描述：这种方式具备很好的 lazy loading，能够在多线程中很好的工作，但是，效率很低，99% 情况下不需要同步。
 * 优点：第一次调用才初始化，避免内存浪费。
 * 缺点：必须加锁 synchronized 才能保证单例，但加锁会影响效率。
 * getInstance() 的性能对应用程序不是很关键（该方法使用不太频繁）。
 */
 public class Singleton2{
    private static Singleton2 singleton2;
 
    private Singleton2(){}
 
    public static synchronized Singleton2 getInstance(){
        if(singleton2 == null){
            singleton2 = new Singleton2();
        }
        return singleton2;
    }
}

/**
 *3、饿汉式
 * 是否 Lazy 初始化：否
 *
 * 是否多线程安全：是
 *
 * 实现难度：易
 *
 * 描述：这种方式比较常用，但容易产生垃圾对象。
 * 优点：没有加锁，执行效率会提高。
 * 缺点：类加载时就初始化，浪费内存。
 * 它基于 classloader 机制避免了多线程的同步问题，不过，singleton3 在类装载时就实例化，虽然导致类装载的原因有很多种，在单例模式中大多数都
 * 是调用 getInstance 方法， 但是也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 singleton3 显然没有达到 lazy loading 的效果。
 */
public class Singleton3{
    private static  Singleton3 singleton3 = new Singleton3();
    private Singleton3(){}
 
    public static Singleton3 getInstance(){
        return singleton3;
    }
}

/**
 *4、双检锁/双重校验锁（DCL，即 double-checked locking）
 * JDK 版本：JDK1.5 起
 *
 * 是否 Lazy 初始化：是
 *
 * 是否多线程安全：是
 *
 * 实现难度：较复杂
 *
 * 描述：这种方式采用双锁机制，安全且在多线程情况下能保持高性能。
 * getInstance() 的性能对应用程序很关键。
 */
public class Singleton4{
    private static Singleton4 singleton4;
 
    private  Singleton4(){}
 
    public static Singleton4 getInstance(){
        if(singleton4 == null){
            synchronized (Singleton4.class){
                if(singleton4 == null){
                    singleton4 = new Singleton4();
                }
            }
        }
        return singleton4;
    }
}

/**
 *5、枚举
 * JDK 版本：JDK1.5 起
 *
 * 是否 Lazy 初始化：否
 *
 * 是否多线程安全：是
 *
 * 实现难度：易
 *
 * 描述：这种实现方式还没有被广泛采用，但这是实现单例模式的最佳方法。它更简洁，自动支持序列化机制，绝对防止多次实例化。
 * 这种方式是 Effective Java 作者 Josh Bloch 提倡的方式，它不仅能避免多线程同步问题，而且还自动支持序列化机制，防止反序列化重新创建新的对象，绝对防止多次实例化。不过，由于 JDK1.5 之后才加入 enum 特性，用这种方式写不免让人感觉生疏，在实际工作中，也很少用。
 * 不能通过 reflection attack 来调用私有构造方法。
 */
 
public enum Singleton5{
    INSTANCE;
    public void whateverMethod(){
 
    }
}

注：一般情况下，不建议使用第 1 种和第 2 种懒汉方式，建议使用第 3 种饿汉方式。如果涉及到反序列化创建对象时，可以尝试使用第 5种枚举方式。如果有其他特殊的需求，可以考虑使用第 4 种双检锁方式。IDEA中默认带有第3中方式！！！

设计模式---单例模式

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