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  • 设计模式--单例模式

    所谓类的单例设计模式,就是采取一定的方法保证在整个软件系统中,对某个类只能存在一个对象实例,并且该类只提供一个取得其对象实例的方法(静态方法)。

    单例模式一共有八种实现方式
    1)饿汉式(静态常量)
    2)饿汉式(静态代码块)
    3)懒汉式(线程不安全)
    4)懒汉式(线程安全,同步方法)
    5)懒汉式(线程安全,同步代码块)错误,可能出现多个实例
    6)双重检查
    7)静态内部类
    8)枚举
    饿汉式会在反射或序列化反序列化时破坏单例

    一、饿汉式(静态常量)

    优缺点说明:
    1)优点:写法简单,在类装载的时候就完成实例化。避免了线程同步问题。
    2)缺点:在类装载的时候就完成实例化,没有达到Lazy Loading的效果。如果从始至终没用使用过这个实例,则会造成内存的浪费。
    3)这种方式基于classloder机制避免了多线程的同步问题,不过,instance在类装载时就实例化,在单例模式中大多数都是调用getInstance方法,但是导致类装载的原因有很多种,因此不能确定有其他的方法(或者其它的静态方法)导致类装载,这时候初始化isntance就没有达到lazy loading的效果。
    4)结论:这种单例模式可用,可能造成内存浪费。


    二、饿汉式(静态代码块)

    优缺点同饿汉式(静态常量)

    三、懒汉式(线程不安全)


    四、懒汉式(线程安全,同步方法)

    优缺点说明:
    1)解决了线程不安全的问题
    2)效率太低了,每个线程在想获得类的实例时,执行getInstance()方法都要进行同步。而其实这个方法只要执行一次实例化代码就够了,后面想获得该类实例,直接return就行了。方法进行同步效率太低
    3)结论:在实际开发中,不推荐使用这种方法

    五、懒汉式(线程安全,同步代码块)错误,可能出现多个实例


    六、双重检查,推荐使用

    既解决了线程安全问题,也解决lazy loading问题,且效率也高。

    七、静态内部类


    优缺点说明:
    1)这种方式采用了类装载的机制来保证初始化实例时只有一个线程。
    2)静态内部类方式在Singletion类被装载时并不会立即实例化,而是在需要实例化时,调用getInstance方法,都会装载SingletonInstance类,从而完成Singleton的实例化。
    3)类的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化,所以在这里,JVM帮助我们保证了线程的安全性,在类进行初始化时,别的线程是无法进入的。
    4)优点:避免了线程不安全,利用静态内部类特点实现延迟加载,效率高。
    5)结论:推荐使用。


    八、枚举

    优缺点说明:
    1)这借助JDK1.5中添加的枚举来实现单例械。不仅能避免多线程同步问题,而且还能防止反序列化重新创建新的对象。
    2)这种方式是Effective Java作者Josh Bloch提倡的方式
    3)结论:推荐使用


    在JDK中,lang包下的RunTime就用使用了单例模式


    单例模式注意事项和细节说明:
    1)单例模式保证了系统内存中该类只存在一个对象,节省了系统资源,对于一些要频繁创建销毁的对象,使用单例模式能提高系统性能。
    2)当想实例化一个单例类的时候,必须要记住使用相应的获取对象的方法,而不是使用new。
    3)单例模式的使用场景:需要频繁的都进行创建和销毁的对象、创建对象耗时过多或耗费资源过多(即:重量级对象),但又经常用到的对象、工具类对象、频繁访问数据库或文件的对象(比如数据源、session工厂等)。

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