单例模式详解-优快云博客

一. 什么是单例模式

某个类同时保留一个对象，不希望有更多对象，此时，我们则应考虑单例模式的设计。

二. 单例模式的特点

1. 单例模式只能有一个实例。

2. 单例类必须创建自己的唯一实例。

3. 单例类必须向其他对象提供这一实例。

三. 单例模式VS静态类

在知道了什么是单例模式后，我想你一定会想到静态类，“既然只使用一个对象，为何不干脆使用静态类？”，这里我会将单例模式和静态类进行一个比较。

1. 单例可以继承和被继承，方法可以被override，而静态方法不可以。

2. 静态方法中产生的对象会在执行后被释放，进而被GC清理，不会一直存在于内存中。

3. 静态类会在第一次运行时初始化，单例模式可以有其他的选择，即可以延迟加载。

4. 基于2， 3条，由于单例对象往往存在于DAO层（例如sessionFactory），如果反复的初始化和释放，则会占用很多资源，而使用单例模式将其常驻于内存可以更加节约资源。

5. 静态方法有更高的访问效率。

几个关于静态类的误解：

误解一：静态方法常驻内存而实例方法不是。

实际上，特殊编写的实例方法可以常驻内存，而静态方法需要不断初始化和释放。

误解二：静态方法在堆(heap)上，实例方法在栈(stack)上。

实际上，都是加载到特殊的不可写的代码内存区域中。

静态类和单例模式情景的选择：

情景一：不需要维持任何状态，仅仅用于全局访问，此时更适合使用静态类。

情景二：需要维持一些特定的状态，此时更适合使用单例模式。

四. 单例模式的实现

1. 懒汉模式

如果一个类创建实例需要调用较多的资源和较长的业务流程，那么这里所要创建的类就可以使用单例模式，按需供给，有效避免资源损耗。

public class SingletonDemo {
private static SingletonDemo instance;
private SingletonDemo(){

}
public static SingletonDemo getInstance(){
if(instance==null){
instance=new SingletonDemo();
}
return instance;
}

}

如上，通过提供一个静态的对象instance，利用private权限的构造方法和getInstance()方法来给予访问者一个单例。

缺点是，没有考虑到线程安全，可能存在多个访问者同时访问，并同时构造了多个对象的问题。之所以叫做懒汉模式，主要是因为此种方法可以非常明显的lazy loading。

针对懒汉模式线程不安全的问题，我们自然想到了，在getInstance()方法前加锁，于是就有了第二种实现。

2. 线程安全的懒汉模式

public class SingletonDemo {
private static SingletonDemo instance;
private SingletonDemo(){

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

}

3. 饿汉模式

public class SingletonDemo {
private static SingletonDemo instance=new SingletonDemo();
private SingletonDemo(){

}
public static SingletonDemo getInstance(){
return instance;
}

}

直接在运行这个类的时候进行一次loading，之后直接访问。显然，这种方法没有起到lazy loading的效果，考虑到前面提到的和静态类的对比，这种方法只比静态类多了一个内存常驻而已。

单例是为了保证系统中只有一个实例，其关键点有5

一.私有构造函数

二.声明静态单例对象

三.构造单例对象之前要加锁（lock一个静态的object对象）

四.需要两次检测单例实例是否已经被构造，分别在锁之前和锁之后

0.为何要检测两次？

如上面所述，有可能延迟加载或者缓存原因，造成构造多个实例，违反了单例的初衷。

1.构造函数能否公有化？

不行，单例类的构造函数必须私有化，单例类不能被实例化，单例实例只能静态调用

2.lock住的对象为什么要是object对象，可以是int吗？

不行，锁住的必须是个引用类型。如果锁值类型，每个不同的线程在声明的时候值类型变量的地址都不一样，那么上个线程锁住的东西下个线程进来会认为根本没锁，相当于每次都锁了不同的门，没有任何卵用。而引用类型的变量地址是相同的，每个线程进来判断锁多想是否被锁的时候都是判断同一个地址，相当于是锁在通一扇门，起到了锁的作用。