单例模式

2017-07-26  本文已影响104人  贾里

单例模式是为了让减少某个对象因为多次使用而反复创建,第一次调用singleton类时,会新建出singleton对象,但之后访问时,返回的是第一次新建的instance。
注意:
事实上,通过Java反射机制是能够实例化构造方法为private的类的,那基本上会使所有的Java单例实现失效。此问题在此处不做讨论,姑且掩耳盗铃地认为反射机制不存在。

1.饿汉模式

public class SingleEasy {
    private static SingleEasy singleEasy=new SingleEasy();
}

缺点:第一步加载class文件就已经实例化了,没有做到想用时才实例化
优点:类创建的同时就已经创建好一个静态的对象供系统使用,以后不再改变,所以天生是线程安全的。

2.懒汉模式:

在第一次调用的时候实例化自己,每次调用getInstance时都需要进行同步开销

public class Singleton {
        private Singleton() {//private避免了类在外部被实例化,在同一个虚拟机范围内,Singleton的唯一实例只能通过getInstance()方法访问。
        }     

        private static Singleton single = null;

        //静态工厂方法   
        public static Singleton getInstance() {
            if (single == null) {
                single = new Singleton();
            }
            return single;
        }
    }

但是这种写法的懒汉单例模式没有考虑线程安全问题,它是线程不安全的,在并发环境下很可能出现多个Singleton实例。为了保证懒汉单例模式的线程安全,可以对getInstance这个方法改造:


 public class Singleton {
        private Singleton() {
        }

        private static Singleton single = null;

        public static synchronized Singleton getInstance() {
            if (single == null) {
                single = new Singleton();
            }
            return single;
        }
    }

(2)双重检查锁定

public class Singleton {
        private Singleton() {
        }

        private static Singleton single = null;

        public static Singleton getInstance() {
            if (singleton == null) {
                synchronized (Singleton.class) {
                    if (singleton == null) {
                        singleton = new Singleton();
                    }
                }
            }
            return singleton;
        }
    }

(3)静态内部类
这种比上面1、2都好一些,既实现了线程安全,又避免了同步带来的性能影响。

public class Singleton {    
    private static class LazyHolder {    
       private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();    
    }    
    private Singleton (){}    
    public static final Singleton getInstance() {    
       return LazyHolder.INSTANCE;    
    }    
}  

3.DCL单例模式(双检查模式):

基本是线程安全的,
volatile:同步指令集,防止乱序,JDK5之后支持多并发制定集

public class DCLSingle {
        private volatile static DCLSingle instance;

        public static DCLSingle getInstance() {
            if (instace == null) {
                synchronized (DCLSingle.class) {
                    if (instance == null) {
                        instance = new DCLSingle();
                    }
                }
            }
            return instace;
        }
}

class文件中方法的字节码流就是由JVM的指令序列构成的
Jdk5 以后支持处理器乱序执行 汇编指令
导致 指向地址和实例化堆区 顺序不同

JVM调用方法的底层机制:
第一步:提取Client.class字节码文件放到方法区,在常量池有一个DCLSigle的符号引用(这个引用没有指向真正类信息的地址)
第二步:运行到讲DCLsingle.class字节码信息加载到内存,这时DCLSingle的符号变量指向Class类信息
第三步:声明DCLsigle类型,sigle变量,指向DCLSigle内存空间
第四部:在堆区开辟空间,实例化DCLSigle对象。

Java虚拟机.png

4.枚举:

(1)枚举中的属性必须放在最前面
(2)枚举中可以和java类一样定义方法
(3)枚举中的构造方法必须是私有的

通过一个java类来模拟枚举的功能:

public  enum EnumManager {
    SDCardManager(10)
    {   
        @Override
        public EnumManager getSingle() {
            return SDCardManager;
        }
    }
    ,
    HttpManager(1) {
        @Override
        public EnumManager getSingle() {
            return null;
        }
    };
    public SdCardImpl getSingleton()
    {
        return new SdCardImpl();
    }
    
    
    public abstract EnumManager getSingle();
    private  EnumManager(int type)
    {
        
    }
}
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