设计模式三、单例模式

设计模式part3

单例模式

单例模式是一种常用的软件设计模式。在它的核心结构中只包含一个被称为单例的特殊类。通过单例模式可以保证系统中一个类只有一个实例

常见的单例模式可以分为懒汉模式和饿汉模式

懒汉模式

懒汉模式是指在第一次调用的时候进行实例化

【java】

publicclass Singleton1 {

    //私有的构造器可以在其他类中实例化被实例化

    private Singleton1(){}

    privatestatic Singleton1 singleton1 = null;

    publicstatic Singleton1 getInstance(){

        //第一次调用的时候实例化

        if(singleton1==null){

            singleton1 = new Singleton1();

        }

        returnsingleton1;

    }

}

然而这种方式会存在线程安全的问题，在多线程并发的情况下会出现问题，于是可以有一下方式进行优化

一、【java】

publicstaticsynchronized Singleton1 getInstance(){

        //第一次调用的时候实例化

        if(singleton1==null){

            singleton1 = new Singleton1();

        }

        returnsingleton1;

}

synchronized关键字锁住的是这个对象，这样的用法，在性能上会有所下降，因为每次调用getInstance()，都要对对象上锁，事实上，只有在第一次创建对象的时候需要加锁，之后就不需要了，所以，这个地方需要改进。我们改成下面这个：

二、【java】

publicstatic Singleton1 getInstance() {

        if (singleton1 == null) {

            synchronized (singleton1) {

                if (singleton1 == null) {

                   singleton1 = new Singleton1();

                }

            }

        }

        returnsingleton1;

}

似乎解决了之前提到的问题，将synchronized关键字加在了内部，也就是说当调用的时候是不需要加锁的，只有在instance为null，并创建对象的时候才需要加锁，性能有一定的提升。但是，这样的情况，还是有可能有问题的，看下面的情况：在Java指令中创建对象和赋值操作是分开进行的，也就是说instance= new Singleton();语句是分两步执行的。但是JVM并不保证这两个操作的先后顺序，也就是说有可能JVM会为新的Singleton实例分配空间，然后直接赋值给instance成员，然后再去初始化这个Singleton实例。这样就可能出错了

publicclass Singleton2 {

    privatestaticclass SingletonFactory {   

        privatestaticfinal Singleton2 INSTANCE = new Singleton2();   

     }   

     private Singleton2 (){}   

     publicstaticfinal Singleton2 getInstance(){   

        return SingletonFactory.INSTANCE;   

     } 

}

使用静态内部类的方式，既实现了线程安全，又避免了同步带来的性能影响。

 

饿汉模式

饿汉模式是指类初始化的时候就已经自行实例化了，天生就是线程安全的，不需要考虑线程安全的问题

publicclass Singleton3 {

    private Singleton3(){}

    privatestatic Singleton3 singleton3 = new Singleton3();

    publicstatic Singleton3 getInstance(){

        returnsingleton3;

    }

}