1.定义:确保某一个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。
单例模式的主要关键点:
1>构造函数不能对外开放,一般为private;
2>通过一个静态方法或者枚举返回单例类对象。
3>确保单例类的对象有且只有一个,尤其是在多线程环境下。
4>确保单例类对象在反序列化时不会重新构建对象。
2.应用场景:创建一个对象需要消耗资源过多,如要访问IO和数据库等资源,这时就要考虑
使用单例模式。
3.实现方式:
1>饿汉式模式(在程序启动或单例模式类被加载的时候,单例模式实例就已经被创建。)
public class Singleton {
private static final Singleton mInstance = new Singleton();
private Singleton() {
}
public static Singleton getmInstance() {
return mInstance;
}
}
2>懒汉模式(当程序第一次访问单例模式实例时才被创建。)(不建议使用)
优点:单例只有在使用时才被实例化,在一定程度上节约了资源。
缺点:第一次加载时需要及时进行实例化,反应稍慢,最大的问题是每次调用getInstance都进行
同步,造成不必要的同步开销。
public class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton(){}
public static synchronized Singleton getInstance(){
if (instance==null){
instance=new Singleton();
}
return instance;
}
}
3>双重检查锁机制(双重检查锁定模式首先验证锁定条件(第一次检查),只有通过锁定条件验证才真正
的进行加锁逻辑并再次验证条件(第二次检查)。)(使用比较多)
优点:资源利用率高,第一次执行getInstance时单例对象才会被实例化,并且能够保证线程安全和单例
对象初始化后调用getInstance不再进行同步锁。
缺点:除此加载时反应稍慢,由于java内存模型的原因偶尔会失败,在高并发环境下也有一些缺陷,虽
然概率小。
public class Singletons {
private static Singletons sInstance=null;
private Singletons(){}
public void doSomething(){
System.out.println("do sth.");
}
public static Singletons getsInstance(){
if (sInstance==null){
synchronized (Singletons.class){
if (sInstance==null){
sInstance=new Singletons();
}
}
}
return sInstance;
}
}
4>静态内部类单例模式(通过使用一个私有的静态内部类,来存储外部类的单例)(重点推荐)
诞生前景:DCL虽然在一定程度上解决了资源消耗、多余的同步、线程安全等问题,但还是在
某些情况下会出现失效问题,该问题被称为双重检查锁(DCL)失效。
优点:第一次加载Singleton类时并不会初始化sInstance,只有在第一次调用Singleton的getInstance
方法时才会导致sInstance被初始化。因此第一次调用getInstance方法会导致虚拟机加载SingletonHolder
类,这种方式不仅能确保线程安全,也能保证单例对象的唯一性,同时延迟了单例的实例化。
public class Singleton1 {
private Singleton1(){}
public static Singleton1 getInstance(){
return SingletonHolder.sInstance;
}
private static class SingletonHolder{
private static final Singleton1 sInstance=new Singleton1();
}
}
5>枚举单例
优点:简便、线程安全、任何情况下都是一个单例。
public enum SingletonEnum {
INSTANCE;
public void doSomething(){
System.out.println("do sth.");
}
}