单例设计模式的三个要求:
-
只能有一个实例
-
必须自行创建自己的唯一实例
-
要对外提供该实例
方法一:饿汉式
直接创建实例对象,不管你是否需要这个对象都会去创建
/**
* 方法一
* 单例模式的实现:饿汉式,线程安全 但效率比较低
*/
public class Singleton1 {
// 自行创建自己的唯一实例
private static final Singleton1 instance = new Singleton1();
// 构造器私有化
private Singleton1() {
}
// 提供对外使用的唯一实例
public static Singleton1 getInstance() {
return instance;
}
}
饿汉式的优缺点:
优点:写起来简单,没有线程同步问题。
缺点:当类Singleton1被加载的时候,会初始化static的instance,静态变量被创建并分配内存空间,从这以后,这个static的instance对象便一直占着这段内存(即便你还没有用到这个实例),当类被卸载时,静态变量被摧毁,并释放所占有的内存,因此在某些特定条件下会耗费内存。
方法二:懒汉式
类加载时没有创建实例,使用时才会去创建该对象,延迟加载
public class Singleton2 {
// 注意,这里没有被final修饰
private static Singleton2 instance;
// 私有的构造方法
private Singleton2() {
}
// 调用实例化方法时才会创建该对象
public static Singleton2 getInstance() {
// 当该实例不存在时才会创建
if (instance == null) {
instance = new Singleton2();
}
return instance;
}
}
懒汉式的优缺点:
优点:写起来简单,类加载时没有创建实例,只有调用实例化方法时才创建实例,特定条件下节约了内存
缺点:并发环境下可能出现多个实例
方法三:线程安全的懒汉式
public class Singleton3 {
// 将自身实例化对象设置为一个属性,并用static修饰
private static Singleton3 instance;
// 私有构造方法
private Singleton3() {
}
// 使用synchronized修饰保证线程安全
public static synchronized Singleton3 getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton3();
}
return instance;
}
}
线程安全的懒汉式优缺点:
优点:多线程环境下,保证了懒汉式的线程安全
缺点:synchronized在多线程环境下效率低下,不是最佳实现
方法四:DCL双重检查锁机制 (DCL:double checked locking)
public class Singleton4 {
// 将自身实例化对象设置为一个属性,并用static修饰
private static Singleton4 instance;
// 私有化构造方法
private Singleton4() {
}
// 静态方法返回该实例
public static Singleton4 getInstance() {
// 第一次检查instance是否被实例化
if (instance == null) {
// 同步代码块(对象未初始化时,使用同步代码块,保证多线程访问时对象在第一次创建后,不再重复被创建)
synchronized (Singleton4.class) {
// 第二次检查instance是否被实例化
if (instance == null) {
instance = new Singleton4();
}
}
}
return instance;
}
}
DCL双重检查锁机制是单例模式的最佳实现,内存占用低,效率高,线程安全,多线程操作保证原子性。