黑马程序员——单例设计模式

最新推荐文章于 2025-11-24 16:00:00 发布

原创最新推荐文章于 2025-11-24 16:00:00 发布 · 320 阅读

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#java #黑马程序员

本文深入探讨了Java中单例设计模式的三种实现方式：饿汉式、懒汉式和登记式，详细解释了每种模式的工作原理、优缺点及应用场景，并通过示例代码进行演示。

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单例设计模式

java中单例模式是一种常见的设计模式，单例模式分三种：懒汉式单例、饿汉式单例、登记式单例三种。

一、饿汉式

1、设计模式：解决某一类问题最行之有效的方法。java中有23种设计模式。

单例设计模式：解决一个类在内存只存在一个对象。

2、想要保证对象唯一。

1，为了避免其他程序过多建立该类对象，先禁止其他程序建立该类对象。

2，还为了让其他程序可以访问到该类对象，只好在本类中，自定义一个对象。

3，为了方便其他程序对自定义对象的访问，可以对外提供一些访问方式。

3、这三步怎么用代码体现呢？

1，将构造函数私有化。

2，在类中创建一个本类对象。

3，提供一个方法可以获取到该对象。

对于事物该怎么描述，还怎么描述。当需要将该事物的对象保证在内存中唯一时，就将以上的三步加上即可。

这个是先初始化对象。称为：饿汉式。Single类一进内存，就已经创建好了对象。

记住原则：定义单例，建议使用饿汉式。

class Single
{
	private Single(){}			//1，将构造函数私有化。
        private static Single s=new Single();   //2，在类中创建一个本类对象。
	public static Single getInstance() //3，提供一个方法可以获取到该对象。
	{
	    return s;
	}
}

饿汉式在类创建的同时就已经创建好一个静态的对象供系统使用，以后不再改变，所以是线程安全的。

例如：

class Single
{
	private int num;
	public void setNum(int num)
	{
		this.num=num;
	}
	public int getNum()
	{
		return num;
	}

	private Single(){}    //1，将构造函数私有化。
	private static Single s=new Single(); //2，在类中创建一个本类对象。
	public static Single getInstance()    //3，提供一个方法可以获取到该对象。
	{
		return s;
	}
}

class SingleDemo 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		Single s1=Single.getInstance();
		Single s2=Single.getInstance();

		s1.setNum(23);
		System.out.println(s2.getNum());
	}
}

二、懒汉式

对象是方法被调用时，才初始化，也叫做对象的延时加载。称为：懒汉式

Single类进内存，对象还没有存在，只有调用了getInstance方法时，才建立对象。

class Single
{
	private static Single s=null;
	private Singel(){}
	public static Single getInstance()
	{
		if(s==null)
			s=new Single();
		return s;
	}
}

例如：

//懒汉式优化后
class Single
{
	private static Single s=null;
	private Singel(){}
	public static Single getInstance()
	{
		if (s==null)
		{
			synchronized(Single.class)   //synchronized，同步的意思
			{
				if(s==null)
					s=new Single();
			}
		}
		return s;
	}
}

三、登记式单例

//类似Spring里面的方法，将类名注册，下次从里面直接获取。  
public class Singleton3 {  
    private static Map<String,Singleton3> map = new HashMap<String,Singleton3>();  
    static{  
        Singleton3 single = new Singleton3();  
        map.put(single.getClass().getName(), single);  
    }  
    //保护的默认构造子  
    protected Singleton3(){}  
    //静态工厂方法,返还此类惟一的实例  
    public static Singleton3 getInstance(String name) {  
        if(name == null) {  
            name = Singleton3.class.getName();  
            System.out.println("name == null"+"--->name="+name);  
        }  
        if(map.get(name) == null) {  
            try {  
                map.put(name, (Singleton3) Class.forName(name).newInstance());  
            } catch (InstantiationException e) {  
                e.printStackTrace();  
            } catch (IllegalAccessException e) {  
                e.printStackTrace();  
            } catch (ClassNotFoundException e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
        }  
        return map.get(name);  
    }  
    //一个示意性的商业方法  
    public String about() {      
        return "Hello, I am RegSingleton.";      
    }      
    public static void main(String[] args) {  
        Singleton3 single3 = Singleton3.getInstance(null);  
        System.out.println(single3.about());  
    }  
}

登记式单例实际上维护了一组单例类的实例，将这些实例存放在一个Map（登记薄）中，对于已经登记过的实例，则从Map直接返回，对于没有登记的，则先登记，然后返回。

饿汉式和懒汉式区别

1、线程安全：

饿汉式是线程安全的，可以直接用于多线程而不会出现问题，懒汉式就不行，它是线程不安全的，如果用于多线程可能会被实例化多次，失去单例的作用。

如果要把懒汉式用于多线程，有两种方式保证安全性，一种是在getInstance方法上加同步，另一种是在使用该单例方法前后加双锁。

2、资源加载：

饿汉式在类创建的同时就实例化一个静态对象出来，不管之后会不会使用这个单例，会占据一定的内存，相应的在调用时速度也会更快，

而懒汉式顾名思义，会延迟加载，在第一次使用该单例的时候才会实例化对象出来，第一次掉用时要初始化，如果要做的工作比较多，性能上会有些延迟，之后就和饿汉式一样了。

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