23 种设计模式—单例模式

一、单例模式概述

　　单例模式（Singleton-Pattern）是 Java 中最简单的设计模式之一，这种类型的设计模式属于对象创建型模式。

　　作用：保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

　

二、理解单例模式

　　某些类创建对象是非常耗时耗内存和复杂的，这种类创建的对象我们称之为重量级对象（反之，轻量级对象），如果需要使用重量级类，一般把这个类设计为单例对象模式。

　　单例对象模式好处有：

　　　　　　1）保证对象在内存仅有一个，减少内存开销

　　　　　　2）使用者不用考虑创建细节，使用方便

　　　　　　3）可以控制对象的创建时刻

　　代码实现单例模式的关键点：

　　　　1）这个类在整个 JVM 中仅有一个对象实例

　　　　　　　　Java 中对象的创建方式有：

　　　　　　　　　　a）new 

　　　　　　　　　　b）反射（reflect）

　　　　　　　　　　c）反序列化（deserialize）

　　　　　　　　　　d）克隆（clone）

　　　　2）提供一个访问它的全局访问点

　　　　　　　　　　a）公开的静态变量（不利于扩展）

　　　　　　　　　　b）一个公开的静态方法，返回唯一实例

 

三、实现单例模式方式

　　（1）饿汉式：立即创建、线程安全

package 饿汉式;

public class SingletonClass {
    
    //私有静态变量，创建唯一实例   final：避免再次赋值（可加可不加）
    private static final SingletonClass ONLY=new SingletonClass();

    //私有构造方法，屏蔽外部的 new（外部无法访问此类）
    private SingletonClass(){}
    
    //一个公开的静态方法，返回唯一实例，提供一个全局的访问点
    public static SingletonClass getInstance(){
        //...其他代码
        return ONLY;
    }
    
    public void f(){
        System.out.println("恶汉式单例模式");
    }
}

　　

　　（2）懒汉式：延时创建、线程不安全

package 懒汉式;

public class SingletonClass {
    
    //私有静态变量，保存唯一实例
    private static  SingletonClass ONLY;

    //私有构造方法，屏蔽外部的 new（外部无法访问此类）
    private SingletonClass(){}
    
    //一个公开的静态方法，返回唯一实例，提供一个全局的访问点
    public  static SingletonClass getInstance(){
        if(ONLY==null){
            //...线程不安全
            ONLY=new SingletonClass();
        }
        //...其他代码
        return ONLY;
    }
    
    public void f(){
        System.out.println("懒汉式单例模式");
    }
}

//缺点：多线程情况下不安全

　　（3）加锁的懒汉式：延时加载、线程安全、同步情况下效率低

package 加锁懒汉式;

public class SingletonClass {
    
    //私有静态变量，保存唯一实例
    private static  SingletonClass ONLY;

    //私有构造方法，屏蔽外部的 new（外部无法访问此类）
    private SingletonClass(){}
    
    //一个公开的静态方法，返回唯一实例，提供一个全局的访问点
    public synchronized static SingletonClass getInstance(){
        if(ONLY==null){
            //...线程不安全（解决方案：synchronized）
            ONLY=new SingletonClass();
        }
        //...其他代码
        return ONLY;
    }
    
    public void f(){
        System.out.println("加锁懒汉式单例模式");
    }
}

//缺点：同步情况下效率低，即当 SingletonClass 的对象已经被创建，多线程情况下因为有 synchronized 存在，还需要等待解锁。

 

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