设计模式之单例模式详解和使用方法

单例模式的定义

　　在单实例模式下，只会存在一个实例，实例将自己实例化并提供给整个系统使用。我们熟知的线程池、高速缓存、日志对象、对话框、打印机和显卡驱动程序对象通常设计为单例模式。这些应用程序都具有资源管理器的功能。举个例子来说明一下，比如每台计算机可以有多台打印机，但为了避免多个打印机同时打印到打印机上， 每个计算机可以具有多个通信端口，并且系统必须集中管理这些通信端口，使得一个通信端口不能被两个活多个打印机请求并且同时调用。也就是说，选择单一模式是为了避免不一致状态。

单例模式类的特征

　　a、只有一个实例。

　　b、必须自己创建自己的唯一实例。

　　c、单个实例类必须为所有其他对象提供此实例。

单例模式的UML结构图如下：

单例模式的种类

　　单例模式通常包含懒汉式、恶汉式、双重检测锁式、静态内部类式和枚举单例等5种方式，下面我们针对这5种情况一一进行详解：

 

1、懒汉式

    懒汉式模式是线程不安全的，此模式是在运行时才开始加载对象的，使得其加载速率较快，但是对象的检索速度会变得比较慢。如果您希望线程安全，那么就使用关键字synchronized，如果这样的话就效率就会慢，应谨慎使用。代码如下：

public class SingletonDemo {
    //线程不安全的    private static SingletonDemo instance = null;
    private SingletonDemo() {    }
    //运行时加载对象    public static SingletonDemo getInstance() {        if (instance == null) {            instance = new SingletonDemo();        }        return instance;    }
}

 

2、恶汉式

他的特点是线程安全，效率也高，但是无法延迟加载，此模式在加载类时创建了对象，加载类的速度较慢，取对象的速度较快，线程安全。

示例代码如下：

public class SingletonDemo {
    //线程安全的    //类初始化时，立即加载这个对象    private static SingletonDemo instance = new SingletonDemo();
    private SingletonDemo() {    }
    //方法没有加同步块，所以它效率高    public static SingletonDemo getInstance() {        return instance;    }}

 

3、双重检测锁式

这个模式的实现原理是在getInstance()方法内对instance实例进行两次费控判断，他的优点是资源的利用率高，效率高，缺点是第一次初始化加载的时候速度较慢，还有可能会失效，代码如下：

  private volatile static SingletonDemo instance;   private SingletonDemo() {  }   public static SingletonDemo getInstance() {    if (null == instance) {      synchronized (SingletonDemo.class) {      }      if (null == instance) {        instance = new SingletonDemo();      }    }    return instance;  }

 

4、静态内部类式

他的实现原理请见如下代码：

  private static class SingletonHolder {    private static final SingletonDemo INSTANCE = new SingletonDemo();  }   private SingletonDemo() {  }   public static final SingletonDemo getInstance() {    return SingletonHolder.INSTANCE;  }

 

5、枚举单例

此模式的优点是书写简单，并且能防止单例模式被破坏以及防止用java的反射机制获取枚举类的对象，代码如下：

public enum  EnumSingleton {    INSTANCE;    public EnumSingleton getInstance(){        return INSTANCE;    }}

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