设计模式(1)-单例设计模式

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今天我们讲讲什么是单例设计模式，单例设计模式，（singleton）：单例设计模式是最简单的设计模式，面试常考

单例设计模式

就是在某一个类中，在整个应用中，有且只有一个实例（对象），即是一个类中只有一个对象实例。在一般的开发中工具性地类，设计是为单例的。对于单例设计模式有N种写法。

单例模式一般写法：

public class Singleton{
private static final Singleton instance = new Singleton();
 //指向自己实例的私有静态引用
 //私有的构造方法
 private Singleton(){
 }
 public static Singleton getInstance(){
 //以自己为实例，返回值
  return instance;
 }
}

单例设计模式的优缺点：

优点：在单例设计模式中内存只有一个实例，减少了内存空间，特别是避免了一个对象需要频繁地创建，销毁对象，可以提高性能，单例设计模式只生成一个实例，大大提高了系统的性能，单例设计模式可以避免对资源的多重占用，比如我们在写一个文件操作，由于只有一个实例存在，避免了对同一个资源文件的同时操作。单例设计模式可以全局访问，设计一个单例类，负责所有的数据表映射处理。

缺点：对于单例设计模式的缺点，单例设计模式很容易导致程序内存泄漏，单例设计模式一般没有接口，扩展困难，若要进行扩展，只有修改代码。

单例设计模式

public class Singleton{
   private singleton(){}

   private static final Singleton instance = new Singleton();

   public static Singleton getInstance(){
        return instance;
   }

   public void sort(int[] arr){
       TODO
   }
   public int binarySearch(int[] arr,int key){
       TODO
   }
}

单例设计模式的特点：

步骤：

       1):私有化构造器；

       2):自身事先提供好一个对象（private static final）；

       3):向外暴露一个公共的静态方法,用于返回该对象。

单例设计模式的饿汉单例写法

public class Singleton {  
   private static Singleton instance = new Singleton();  
    private Singleton (){
    }
    public static Singleton getInstance() {  
      return instance;  
    }  
}

单例设计模式的懒汉单例写法

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

饿汉式在类创建时就实例一个静态的对象交给自己使用，所以线程是安全的，但由于每次调用getInstance方法时都要进行同步，这是我们大部分不需要的操作。

DCL形式

public class Singleton {  
    private volatile static Singleton singleton;  
    private Singleton (){
      //TODO
    }   
    public static Singleton getSingleton() {  
    if (singleton == null) {  
        synchronized (Singleton.class) {  
        if (singleton == null) {  
            singleton = new Singleton();  
        }  
       }  
   }  
   return singleton;  
   }  
}

DCL这种写法对singleton进行了两次判空，如代码所示，第一次判断是为了不必要的同步，第二次是是否创建实例，在DCL形式中资源利用率高。

总结：

单例模式有很多种，但其原理就是将构造函数进行私有化，通过静态公有方法获取唯一实例。

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