Java设计模式学习之 —— 单例(Singleton)

跟随郭霖大神的脚步学习设计模式,真是通俗易懂~赞:
原文出处:http://blog.youkuaiyun.com/guolin_blog/article/details/8860649

什么是单例:
单例:保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。

循序渐进的来看:

以一个打印日志的工具类LogUtil为例:
首先将LogUtil的构造函数私有化,这样就无法使用new关键字来创建LogUtil的实例了。然后使用一个sLogUtil私有静态变量来保存实例,并提供一个公有的getInstance方法用于获取LogUtil的实例,在这个方法里面判断如果sLogUtil为空,就new出一个新的LogUtil实例,否则就直接返回sLogUtil。这样就可以保证内存当中只会存在一个LogUtil的实例了。单例模式完工!

public static LogUtil getInstance() {  
        if (sLogUtil == null) {  
            sLogUtil = new LogUtil();  
        }  
        return sLogUtil;  
    }  

似乎有些问题呢~?
使用单例模式就是为了让这个类在内存中只能有一个实例的,可是没有考虑到在多线程中打印日志的情况吗?
似乎可以给我们的方法加锁,那不就解决问题了吗?

public synchronized static LogUtil getInstance() {  
    if (sLogUtil == null) {  
        sLogUtil = new LogUtil();  
    }  
    return sLogUtil;  
}  

这样其实还是会有些问题:那么我每次去执行getInstace方法的时候都会受到同步锁的影响,这样运行的效率会降低,其实只需要在第一次创建LogUtil实例的时候加上同步锁就好了
把锁加载方法内中并且在加一层判断,最后就变成了:

public static LogUtil getInstance() {  
    if (sLogUtil == null) {  
        synchronized (LogUtil.class) {  
            if (sLogUtil == null) {  
                sLogUtil = new LogUtil();  
            }  
        }  
    }  
    return sLogUtil;  
}  

代码改成这样之后,只有在sLogUtil还没被初始化的时候才会进入到第3行,然后加上同步锁。等sLogUtil一但初始化完成了,就再也走不到第3行了,这样执行getInstance方法也不会再受到同步锁的影响,效率上会有一定的提升。

真是太机智了,这种方法就是双重锁定(Double-Check Locking)

### Java设计模式的实现与使用 #### 饱汉式(静态常量) 为了确保类仅有一个实,在类加载时就创建好这个唯一的实并提供全局访问点。这种方式简直观,线程安全,因为类加载机制保证了静态成员变量初始化的安全性。 ```java public class Singleton { private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { return INSTANCE; } } ``` 这种方法被称为饿汉式,因为它在类装载的时候就已经创建好了对象实[^2]。 #### 枚举实现模式 利用枚举类型的特性——每个枚举项都是 `public`、`static` 和 `final` 的属性,这使得枚举天生具备防止多次实化的功能。此外,由于枚举不能被继承且无法拥有显式的构造器,所以非常适合用来构建不可变的对象模型以及实现模式。 ```java public enum SingletonEnum { INSTANCE; public void doSomething() { System.out.println("Doing something..."); } } // 使用方式如下: SingletonEnum.INSTANCE.doSomething(); ``` 通过上述代码可以看出,枚举不仅简化了语法结构还增强了安全性,避免反射攻击带来的风险[^3]。 #### 懒汉式双重校验锁 懒汉式是在第一次调用获取实的方法时才去创建实,这样可以延迟初始化从而节省资源开销;而双重检验锁定则进一步提高了性能效率,减少了不必要的同步操作。 ```java public class LazyDoubleCheckLockingSingleton { private volatile static LazyDoubleCheckLockingSingleton uniqueInstance; private LazyDoubleCheckLockingSingleton() {} public static LazyDoubleCheckLockingSingleton getInstance() { if (uniqueInstance == null) { // 第一次检查 synchronized (LazyDoubleCheckLockingSingleton.class) { if (uniqueInstance == null) { // 第二次检查 uniqueInstance = new LazyDoubleCheckLockingSingleton(); } } } return uniqueInstance; } } ``` 此方法既实现了按需加载又保持了良好的并发处理能力[^1]。
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