/**
* 一、单例是什么?
* 确保某一个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。即:让整个生命周期内只有一个实例。
* 二、为什么使用单例?——内存、资源
* 1、一个类专门提供一些公共功能供别人调用,而本身并不会处理业务逻辑,那么创建多个实例,会消耗内存,造成不必要的开销,此时需要单例。
* 2、如果创建一个对象需要消耗的资源过多,如要访问IO和数据库等资源,这时就要考虑使用单例模式。
* 3、总的来说,如果该类 需要消耗较多资源 或者 没有多个实例,考虑使用单例。
* 三、单例实现方式?
* 常见单例模式有如下五种写法:懒汉式,双重校验锁,静态内部类,饿汉式和枚举;以及一种不常见写法:使用容器实现单例。
* 懒汉式:非线程安全
* 双重校验锁:线程安全
* 静态内部类:线程安全
* 饿汉式:线程安全
* 枚举:线程安全
* 容器实现:非线程安全
* 四、单例优缺点?
* 优点:1、减少内存开销;2、减少系统性能开销;3、避免对资源的重复占用;4、优化和共享资源访问。
* 缺点:1、不容易扩展,基本只能通过修改代码去扩展;2、如果持有了context就容易引发内存泄漏,建议使用ApplicationContext。
*/
// 五、代码实现
///**
// * 懒汉式1:原始版,会有多线程并发问题。——不建议使用
// * 由于instance是静态的,因此能够保证程序运行过程中只存在一个实例。
// * 但是针对多线程情况,就可能有问题。当有多个线程同时执行到line行时,会各自new一个对象出来。存在多个实例,违背了单例模式的概念。
// */
//public class Singleton{
// private static Singleton instance;
// private Singleton() {}
// public static Singleton getInstance() {
// if (instance == null) {
// instance = new Singleton(); // line
// }
// return instance;
// }
//}
///**
// * 懒汉式2:改进懒汉式1,多线程高并发时效率低。——不建议使用
// */
//public class Singleton{
// private static Singleton instance;
// private Singleton() {}
//
// // 对方法加锁
// public static synchronized Singleton getInstance() {
// if (instance == null) {
// instance = new Singleton();
// }
// return instance;
// }
//
// 对对象加锁,和对方法加锁一个效果,是走向懒汉式3的一个中间过程
public static Singleton getInstance() {
synchronized (Singleton.class) {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
//}
/**
* 懒汉式3:改进懒汉式2,Double-Checked Locking(DCL)双重校验锁方式。——一般情况下可使用
* 1、并不是每次进入getInstance方法都要获得锁。对instance访问分为两类:读和写。仅当instance为null的时候才会写,此时获得锁;其他情况就只是读操作,此时不需要获得锁了。
*
* 2、DCL的优点:资源利用率高,第一次执行getInstance时单例对象才会被实例化,效率高。
*
* 3、DCL的缺点:第一次加载时反应稍慢,也由于Java内存模型的原因偶尔会失败。在高并发环境下也有一定的缺陷,虽然发生概率很小。
*
* 4、小插曲之JDK1.5之前DCL的小缺点:
* JDK1.5之前的Java中无法安全使用DCL来实现单例模式,尽管得到了Singleton的正确引用,但是却有可能访问到其成员变量的不正确值。我们知道instance = new Singleton();语句,实际上它并不是一个原子操作,这句代码最终会被编译成多条汇编指令,大致包括以下3件事情:
* (1)给Singleton的实例分配内存;(2)调用Singleton()的构造函数,初始化成员字段;(3)将instance对象指向分配的内存空间(此时instance就不是null了)。
* 但由于Java编译器允许处理器乱序执行,以及JDK1.5之前JMM(Java Memory Model,即Java内存模型)中Cache、寄存器到主内存回写顺序的规定,上面的第2和第3的顺序是无法保证的。
* volatile屏蔽指令重排序的语义在JDK1.5中才被完全修复,可参见java的“happen-before”八大原则规则的第三条,volatile变量规则:对一个变量的写操作先行发生于后面对这个变量的读操作。
*
* ⚠️注意:DCL在一定程度上解决了资源消耗、多余的同步、线程安全等问题,但它还是在某些情况下出现失效的问题,虽然发生概率很小。
*/
public class Singleton{
private volatile static Singleton instance;
private Singleton() {}
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
///**
// * 静态内部类单例模式——推荐使用
// * 可以同时保证线程安全、延迟加载,以及单例对象的唯一性。
// * 1、它与饿汉式一样,也是利用了类加载机制来保证只创建一个instance实例,因此不存在多线程并发的问题。
// * 2、当第一次加载Singleton类时并不会初始化instance,只有在第一次调用getInstance方法时才会导致instance被初始化,因此做到了延迟加载。
// */
//public class Singleton {
// private static class SingletonHolder {
// private static final Singleton instance = new Singleton();
// }
// private Singleton() {}
// public static Singleton getInstance() {
// return SingletonHolder.instance;
// }
//}
///**
// * 饿汉式
// */
//public class Singleton {
// private static final Singleton instance = new Singleton();
// private Singleton() {}
// public static Singleton getInstance() {
// return instance;
// }
//}
///**
// * 枚举
// * 访问方式:SingletonEnum.instance.method();
// * 借助JDK1.5中添加的枚举来实现单例模式。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。
// */
//public enum SingletonEnum {
// instance;
// private SingletonEnum() {}
// public void method(){
// }
//}
///**
// * 使用容器实现单例模式
// *《在Android源码设计模式解析与实战》一书中还提到了使用容器实现单例模式的方式,便于管理,以及可以隐藏具体实现和降低耦合度等,但不是线程安全的,由于不是常见实现方式,就不再在此赘述。
// */
// 六、总结
// 不管以哪种形式实现单例模式,它们的核心原理都是将构造函数私有化,并且通过静态方法获取一个唯一的实例,在这个获取的过程中必须保证线程安全、防止反序列化导致重新生成实例对象的问题。
// 总的来说,选取哪种方式实现单例模式取决于项目本身,比如:是否是复杂的并发环境、JDK版本是否过低、单例对象的资源消耗等
单例模式之Java版本以及5种写法
最新推荐文章于 2020-08-30 14:20:44 发布