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  • Java设计模式系列之单例模式

     

     

    单例模式的定义

    一个类有且仅有一个实例,并且自行实例化向整个系统提供。比如,多程序读取一个配置文件时,建议配置文件时,建议配置文件封装成对象。会方便操作其中的数据,又要保证多个程序读到的是同一个配置文件对象,就需要该配置文件对象在内存中是唯一的。

    单例模式的作用

    简单说来,单例模式(也叫单件模式)的作用就是保证在整个应用程序的生命周期中,任何一个时刻,单例类的实例都只存在一个(当然也可以不存在)。

    单例模式的类图

                                                             

    如何保证对象的唯一性

    思想:(1)不让其他程序创建该类对象;

       (2)在本类中创建一个本类对象;

        (3)对外提供方法,让其他程序获取这个对象;

    步骤:(1)因为创建对象都需要构造函数初始化,只要将本类中的构造函数私有化,其他程序就无法再创建该类的对象;

       (2)就在类中创建一个本类的对象;

        (3)定义一个方法,返回该对象,让其他程序可以通过方法得到本类的对象(作用:可控,本类对象的产生由自己来决定,别谁想new就new)

    【温情提示】:我们如果把代码写成这样,用户端获取到getInstance方法不是也可以获取很多的类对象吗?这不就不是单例了吗?

    复制代码
    1 public class Car {
    2 
    3     private Car(){
    4         
    5     }
    6     public static  Car getInstance(){
    7         return new Car();
    8     }
    9 }
    复制代码

    所以我们直接自己在类中自己创建一个对象,getInstance方法只负责把对象返回给调用者,完全实现单例可控(你能获取我的方法,但是能拿到的是我自己创建好的对象)

    复制代码
     1 public class Car {
     2 
     3     private static Car car=new Car();
     4     private Car(){
     5         
     6     }
     7     public static  Car getInstance(){
     8         return car;
     9     }
    10 }
    复制代码

    代码体现:

       (1)私有化构造函数

        (2)创建私有并静态的本类的对象

       (3)定义公有并静态的方法,返回该对象;

    代码实现主要有两种方式:饿汉模式和懒汉模式

    饿汉模式:类加载的时候对象就已经存在,饿汉式是线程安全的,在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。为啥是线程安全的呢?我们后面会给出解释

    复制代码
     1 public class Single {
     2 
     3     private static Single s=new Single();
     4     private Single(){
     5         
     6     }
     7     public static Single getInstance(){
     8         return s;
     9     }
    10 }
    复制代码

    懒汉模式:类加载的时候对象还不存在,就是所谓的延迟加载方式,需要时再进行创建,懒汉式如果在创建实例对象时不加上synchronized则会导致对对象的访问不是线程安全的(有点不懂?不要紧,后面会明白的,先上代码)

    复制代码
     1 public class Single {
     2 
     3     private static Single single = null;
     4 
     5     private Single() {
     6 
     7     }
     8 
     9     public static Single getInstance() {
    10         if (single == null) {
    11             single = new Single();
    12         }
    13         return single;
    14     }
    15 }
    复制代码

    下面我们解释一下,懒汉式的线程不安全性,通常情况下,我们建议写饿汉式,因为是线程安全的。
    当多线程访问懒汉式时,因为懒汉式的方法内对共性数据进行多条语句的操作。

     

    两个线程,线程一和线程二同时调用了getInstance方法,当线程1执行了if判断,single为空,还没来得及执行single =new Single()创建对象,这个时候线程2就来了,它也进行if判断,single依然为空,则创建Single对象,此时,两个线程就会创建两个对象,违背我们单例模式的初衷,如何解决呢?

    出现线程安全的问题,为了解决这种问题,加入同步机制(不熟悉同步机制的请自行百度吧):静态同步函数的锁是类的字节码文件对象

      

                 

    好,到这里,就真正的把单例模式介绍完了,在此呢再总结一下单例类需要注意的几点:

    一、单例模式是用来实现在整个程序中只有一个实例的。

    二、单例类的构造函数必须为私有,同时单例类必须提供一个全局访问点。

    三、单例模式在多线程下的同步问题和性能问题的解决。

    四、懒汉式和饿汉式单例类。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/java2016/p/5386589.html
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