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  • 单例模式详解

    什么是单例模式:

    单例模式就是保证一个类只有一个实例,而且自行实例化向整个系统提供这个实例

    单例模式的优点:

    1,由于单例模式只生成一个实例,所以能减少系统性能的开销;

    2,避免对共享资源的多重占用导致的性能损耗,如日志文件,应用配置;

    3,提供了对唯一实例的受控访问,加快对象访问速度,比如多线程的线程池的设计,方便对池中的线程进行控制;

    单例模式的特点:

    1,保证一个类只有一个实例;

    2,在类中自己实例化自己;

    3,向整个系统提供这个实例;

    单例模式的实现方式:

    饿汉式单例模式:

    写个饿汉式的例子,代码如下:

    /**
     * 饿汉式单例模式
     */
    public class Singleton01 {
        /**类加载时,立即加载这个对象,也是叫饿汉的原因
         * 这也保证了线程的安全
         * -------------->在类中自己实例化自己;
         */
        private static Singleton01 singleton01=new Singleton01();
    
        /**私有构造器
         * ------------>保证一个类只有一个实例
         */
        private Singleton01() {
        }
    
        /**因为不需要加同步代码块就能保证线程安全,所以效率会高
         * --------------->向整个系统提供这个实例;
         * @return
         */
        public Singleton01 getSingleton01(){
            return singleton01;
        }
    }

    可以看出,饿汉式的优点有,线程安全,调用效率高;

    但因为加载类时立即实例化,所以没有延时加载的优势,并且当没有用到这个实例的话,就会白白实例化个对象,浪费资源。

    懒汉式单例模式:

    再写个懒汉式例子,代码如下:

    /**
     * 懒汉式单例模式
     */
    public class Singleton02 {
    
        /**
         *提供静态属性,加载类时不会实例化对象
         */
        private static Singleton02 singleton02;
    
        /**
         * 私有构造器
         */
        private Singleton02() {
        }
        /**
         * 第一次调用时才会实例化对象,并且之后不会再实例化,直接返回第一次创建的对象
         * 通过添加关键字synchronized来保证线程安全,但线程等待的缘故所以效率会降低
         * 只有用到才创建对象,所以叫懒汉式,故而资源利用率高了
         */
        public static synchronized Singleton02 getSingleton02(){
            if (singleton02==null){
                singleton02=new Singleton02();
            }
            return singleton02;
        }
    }

    可以看出,懒汉式单例模式的优点有:资源利用率高了,有延时加载的优势,线程安全;

    但调用效率低。

    静态内部类式单例模式:

    写个例子,代码如下

    //静态内部类方式
    public class Singleton03 {
    
        /**在调用getInstance()才会加载,同时立即实例化对象,所有线程安全,且有延时加载的优势
         * 在静态内部类中实例化对象
         */
        private static class singletonClassInstance{
            private static final Singleton03 instance=new Singleton03();
        }
        /**
         * 私有构造器
         */
        private Singleton03() {
        }
        public static Singleton03 getInstance(){
            return singletonClassInstance.instance;
        }
    }

    总结下,静态内部类方式的优点有线程安全,具有延时加载的优势,资源利用率也搞,而且没有使用同步代码,效率还高。

    枚举式单例模式

    代码如下:

    //枚举式单例模式
    public enum Singleton04 {
         //这个枚举元素,本身就是单例对象
        INSTANCE;
        //添加自己需要的操作
        public void singletonOperation(){
        }
    }

    总结:实现简单,枚举本身就是单例,由JVM从根本上提供保障,避免通过反射和反序列化的漏洞!但没有延迟加载!

    可以自行测试下,其实还有个双重检验锁式单例模式,但偶尔会出问题,实用性比较低,也不推荐实用,这里就不讲了。

    下面来说说如何选择上面几种单例模式的:

    1,占用资源少,不需要延时加载,枚举式好如饿汉式;

    2,占用资源多,需要延时加载,静态内部类式好于懒汉式;

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