zoukankan      html  css  js  c++  java
  • 你了解单例模式的最佳实践吗?

    『单例模式』是一种创建型的设计模式,保证一个类只有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。

    在一个系统中,一个类经常会被使用在不同的地方,通过单例模式,我们可以避免多次创建多个实例,从而节约系统资源。

    单例模式往往有三个特征,一个类只能有一个实例,它必须自行提供实例的创建,它必须提供方法暴露此实例。

    饿汉方式

    饿汉总是一次吃个饱,所以这种方式总是在系统初始化的时候创建所有的对象,不管会不会何时被使用

    public class SingleTon {
    
        //自行构造实例
        private static final SingleTon instance = new SingleTon();
    
        //置空构造器,不允许外部构造
        public SingleTon(){}
    
        //对外暴露内部实例
        public SingleTon getInstance(){
            return this.instance;
        }
    }
    

    饿汉方式实现的单例模式是极其简单的,但缺点也很明显,即便这个类一时半会不会被使用到,但也必须在编译的时候初始化分配堆内存,创建这个内部实例。

    懒汉方式

    懒汉很懒,只有在系统用到某个类的实例的时候,才会实例化出一个唯一实例。

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

    instance 在类编译的时候没有初始化,而只有在调用 getInstance 方法的时候,才会去实例化 instance。

    looks pretty!

    多线程环境下,线程 A 和线程 B 同时判断 instance==null,都去实例化 instance,导致 instance 被实例化两次,堆中产生一个无引用对象,并发量大的情况下,会有更多的无用对象被创建,甚至可能提前触发 GC。

    懒汉方式优化一(加本地锁)

    线程不安全,相信你第一时间也会想到加锁控制,那你是不是也这么加的呢?

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

    这种方式直接给 getInstance 方法加锁了,很明显,会造成大量无效的锁等待,继续优化。

    public class SingleTonLock {
    
        private static volatile SingleTonLock instance= null;
    
        public SingleTonLock(){}
    
        public SingleTonLock getInstance(){
            if (instance == null){
                synchronized(this){
                    //再次判断是为了防止有的线程醒来以后再次实例化
                    //有可能其他线程已经实例化完成了
                    if (instance == null){
                        instance = new SingleTonLock();
                    }
                }
            }
            return instance;
        }
    }
    

    给 instance 加 volatile 修饰是为了防止 jvm 指令重排序,通过再次判断可以保证此实例的唯一实例化。

    这的确是一种不错的懒汉实例,推荐大家使用,但我更推荐下一种。

    懒汉方式优化二(枚举类)

    个人认为使用枚举类实现懒汉单例模式是最佳实践,枚举类本质上是用静态字段来实现的,例如:

    public enum Color {
        RED(), GREEN(), BLUE(), YELLOW();
    }
    

    javap 反编译这个枚举类得到:

    public final class com.example.test.lazy.Color extends java.lang.Enum<com.example.test.lazy.Color> {
      public static final com.example.test.lazy.Color RED;
      public static final com.example.test.lazy.Color GREEN;
      public static final com.example.test.lazy.Color BLUE;
      public static final com.example.test.lazy.Color YELLOW;
      public static com.example.test.lazy.Color[] values();
      public static com.example.test.lazy.Color valueOf(java.lang.String);
      static {};
    }
    
    

    那么,枚举如何实现单例模式,上代码:

    public class SingleTonE {
    
        public static SingleTonE getInstance(){
            return SingleTonEnum.SINGLETON.getInstance();
        }
    
        private enum SingleTonEnum{
            SINGLETON;
    
            private SingleTonE instance;
    
            SingleTonEnum(){
                instance = new SingleTonE();
            }
    
            public SingleTonE getInstance(){
                return this.instance;
            }
        }
    }
    

    只有当调用 getInstance 方法获取实例的时候,才会触发枚举类的加载,然后按照上面说的,生成一个静态字段并初始化其内部的单例 instance,因为 jvm 保证只能一个线程进行类加载,所以整个过程看起来非常的简单。

    个人认为,枚举类实现单例模式是一种最佳实践,推荐你应用到自己的项目。

    近期会整理一个设计模式系列,分别讲讲 23 种设计模式,感兴趣的可以关注下哦~


    关注公众不迷路:有诗有酒有代码。

    公众号回复「1024」加作者微信一起探讨学习!

    公众号回复「面试题」送你一份面试题以及作者的作答答案

    每篇文章用到的所有案例代码素材都会上传我个人 github

    https://github.com/SingleYam/overview_java

    欢迎来踩!

  • 相关阅读:
    Levenshtein距离
    最长上升子序列
    python常用内置方法
    【转载】一个有趣的python排序模块:bisect
    python常用内置函数
    线性相位FIR系统的单位脉冲响应
    模拟信号与数字信号的傅里叶变换的关系
    从傅里叶级数到傅里叶变换
    完善实体类,由EF自动生成数据库过程中的一些问题
    成为NB程序员的“关键”
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/yangming1996/p/14668701.html
Copyright © 2011-2022 走看看