GOF23种设计模式之单例模式(java)

GOF(group of four):四人帮

• 分类

  • 创建者模式

    • 单例模式

      • 核心作用：保证一个类只有一个实例，并且提供一个访问该实例的全局访问点

      • 优点：

        • 由于单例模式只生成一个实例，减少了系统性能开销，当一个对象的产生需要比较多的资源时，如读取配置，产生其他依赖对象时，则可以通过在应用启动时直接产生一个单例对象，然后永久驻留内存的方式来解决
        • 单例模式可以在系统设置全局的访问点，优化环共享资源访问，例如可以设计一个单例类，负责所有数据表的映射处理

      • 常见应用场景

        • Windows的Task Manager（任务管理器）就是很典型的单例模式
        • windows的Recycle Bin（回收站）也是典型的单例应用。在整个系统运行过程中，回收站一直维护着仅有的一个实例。
        • 项目中，读取配置文件的类，一般也只有一个对象。没有必要每次使用配置文件数据，每次new一个对象去读取。
        • 网站的计数器，一般也是采用单例模式实现，否则难以同步。
        • 应用程序的日志应用，一般都何用单例模式实现，这一般是由于共享的日志文件一直处于打开状态，因为只能有一个实例去操作，否则内容不好追加。
        • 数据库连接池的设计一般也是采用单例模式，因为数据库连接是一种数据库资源。
        • 操作系统的文件系统，也是大的单例模式实现的具体例子，一个操作系统只能有一个文件系统。
        • Application 也是单例的典型应用（Servlet编程中会涉及到）
        • 在Spring中，每个Bean默认就是单例的，这样做的优点是Spring容器可以管理
        • 在servlet编程中，每个Servlet也是单例
        • 在spring MVC框架/struts1框架中，控制器对象也是单例

      • 常见的五种单例模式的实现方式：

        • 饿汉模式：线程安全，调用效率高，但是，不能延时加载
          
        • 懒汉模式：线程安全，调用效率不高，但是，可以延时加载
          
        • 双重检测锁式（由于JVM底层内部模型原因，偶尔会出现问题，不建议使用）
          
        • 静态内部类模式：线程安全，调用效率高，但是，可以延时加载
          
        • 枚举单列：线程安全，调用效率高，不能延时加载
          

      • 通过反射破解单例模式

        

      • 防止反射破解，在构造函数上添加为空判断

        

      • 通过反序列化破解除枚举外的单例模式
        
        • 需要类实现Serializable接口
          
          
          

      • 在类上定义readResolve()防止反序列化破解单例模式（枚举除外）

• 如何选用？

  • 单例对象，占用资源少，不需要延时加载

    • 枚举式 好于 是饿汉式

  • 单例对象，占用资源大，需要延时加载

    • 静态内部类 好于 懒汉式

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