java设计模式1--单例模式

1：单例模式简介

　　单例模式是一种常用的软件设计模式，它确保某个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供唯一的实例。总而言之就是在系统中只会存在一个对象，其中的数据是共享的

　　特点：

　　　　单例类只能有一个实例，所以一般会用static进行修释。

　　　　单例类必须自己创建自己的唯一实例。也就是在类中要new一个自己。

　　　　单例类必须向其它对象提供自己的实例。也就是要提供公共的方法获取到自己的实例对象。

　　线程安全问题：

　　　　在使用单例对象的时候，要注意单例对象里面的实例变量是会被多线程共享的，推荐将单例对象里面的实例变量使用无状态的对象，不会因为多个线程的交替调度而破坏自身状态导致线程安全问题。

2：实现单例模式的方式

　　(1)饿汉式单例（立即加载模式）

//单例类--饿汉式
public class Singleton{
    //私有的构造方法，禁止外部对其进行实例化
    private Singleton(){};
    //用static修饰唯一，这里只要Singleton类加载初始化时会new出自己的实例
    private static Singleton single=new Singleton();
    //公共的获取对象方法，在此程序中只能通过getInstance方法来获取Singleton实例
    public static Singleton getInstance(){
        return single;
    }
}

 　　因为这里只要Singleton类加载的时候就创建了对象，所以不会存在线程安全问题。

　　(2)懒汉式单例（延迟加载模式）

   //单例类--懒汉式（原始设计方式）　　　　　　ps:这样可能会出现线程不安全，导致多实例
   public class Singleton1{
       //私有构造方法，禁止外部对其进行实例化
       private Singleton(){};
       //用static修饰唯一，这里只是声明了single对象等于null，并没有对其进行实例化
       private static Singleton single=null;
       //公共的获取对象方法
       public static Singleton getInstance(){
           //只有在获取的时候，而且single没有实例化时才进行实例化
           if(single==null){
                single=new Singleton1();
           }
14 15            return single;
       } 
 　}  

 //单例类--懒汉式
 public class Singleton1{
     //私有构造方法，禁止外部对其进行实例化
     private Singleton(){};
     //用static修饰唯一，这里只是声明了single对象等于null，并没有对其进行实例化
     private static Singleton single=null;
     //公共的获取对象方法
     public static Singleton getInstance(){
         //只有在获取的时候，而且single没有实例化时才进行实例化
         if(single==null){　　　　　　　　　　　　　　　　　//2：如是没有这个判断会导致一个线程获取single必须要等待上一个线程释放锁才能获取到对象　
            synchronized(Singleton1.class){　　　　　　//1：同步锁，解决多个实例问题
                if(single==null){
                     single=new Singleton1();
                }
            }
         }
         return single;
     } 
19　}   

　　　　1：同步锁：如果不实现同步的话，会导致两个线程同时运行到if(single==null)的时候，两个线程同时满足条件，都会new一个实例对象，导致会出现多个实例问题。

　　　　2：如果不加这个判断会导致效率比较低下，一个线程获取single必须要等待上一个线程释放锁才能获取到对象。

　　使用双重检查进一步做了优化，可以避免整个方法被锁，只对需要锁的代码部分加锁，可以提高执行效率

　　(3)静态内部类

public class Singleton2{
    //私有的构造方法
    private Singleton2(){};

    //静态内部类
    private static class InnerObject{
        private static Singleton2 single=new Singleton2();
    }

    public Singleton2 getInstance(){
        return InnerObject.single;
    }
}

 　　这种方法虽然单例在多线程并发的情况下的线程安全性，但在遇到序列化对象时，在默认的方式运行得到的结果就是多例的，使用的时候需要注意。

　　(4)静态代码块

public class Singleton3{
    //私有构造方法
    private Singleton3(){}
    private static Singleton3 singleton=null;
    
    //静态代码块
    static{
        singleton=new Singleton3();
    }
    public static Singleton3 getInstance(){
        return singleton;
    }
}

 　　这种方式和饿汉模式是差不多的，因为类加载完静态成员变量后会马上加载类的静态代码块

　　(5)内部枚举类实现

public class SingletonFactory {
    
    // 内部枚举类
    private enum EnmuSingleton{
        Singleton;
        private Singleton8 singleton;
        
        //枚举类的构造方法在类加载是被实例化 
        private EnmuSingleton(){
            singleton = new Singleton8();
        }
        public Singleton8 getInstance(){
            return singleton;
        }
    }
    public static Singleton8 getInstance() {
        return EnmuSingleton.Singleton.getInstance();
    }
}

class Singleton8{
    public Singleton8(){}
}

 　　比较复杂，感觉在实际开发中也很少有人这样用。

3：优缺点

　　优点：系统内存中该类只存在一个对象，节省了系统资源，对于一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。

　　缺点：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，可能会给其他开发人员造成困扰，特别是看不到源码的时候。

4：适用的场景

　　需要频繁的创建和销毁的对象。

　　创建对象耗时过多或者耗费资源过多，但又经常用到的对象。

　　工具类对象

　　频繁访问数据库或文件对象