设计模式 - 单例模式

目录

一、官方话

二、自己概括

三、代码

四、几种单例模式的实现

五、补充

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一、官方话

这种模式涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。

• 1、单例类只能有一个实例。
• 2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。
• 3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

优点：

• 1、在内存里只有一个实例，减少了内存的开销，尤其是频繁的创建和销毁实例（比如管理学院首页页面缓存）。
• 2、避免对资源的多重占用（比如写文件操作）。

缺点：没有接口，不能继承，与单一职责原则冲突，一个类应该只关心内部逻辑，而不关心外面怎么样来实例化。

 

二、自己概括

一个类只能有一个实例，该类的构造方法私有化，并且在类内部实例化，然后提供一个供外界获得实例的方法

 

三、代码

public class SingleObject {
 
   private static SingleObject instance = new SingleObject();
 
   private SingleObject(){}
 
   public static SingleObject getInstance(){
      return instance;
   }
 
}

这样在外界需要该类的实例的时候只能通过getInstance()方法获得，而不能new出来

 

四、几种单例模式的实现

1.懒汉式、线程不安全

public class Singleton {  
    private static Singleton instance;  
    private Singleton (){}  
  
    public static Singleton getInstance() {  
    if (instance == null) {  
        instance = new Singleton();  
    }  
    return instance;  
    }  
}

懒汉式顾名思义就是比较懒，要等到需要用到实例的时候才会去初始化实例。

2.懒汉式、线程安全

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

加了synchronized，确保真正单例，但是这样效率很低

3.饿汉式

public class Singleton {  
    private static Singleton instance = new Singleton();  
    private Singleton (){}  
    public static Singleton getInstance() {  
    return instance;  
    }  
}

饿汉式就是类一被加载就会初始化实例，这样就会容易产生垃圾对象

4.双检锁/双重校验锁（DCL，即 double-checked locking）

public class Singleton {  
    private volatile static Singleton singleton;  
    private Singleton (){}  
    public static Singleton getSingleton() {  
    if (singleton == null) {  
        synchronized (Singleton.class) {  
        if (singleton == null) {  
            singleton = new Singleton();  
        }  
        }  
    }  
    return singleton;  
    }  
}

安全且在多线程情况下能保持高性能

5.登记式/静态内部类

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

 Singleton 类被装载了，instance 不一定被初始化。因为 SingletonHolder 类没有被主动使用，只有通过显式调用 getInstance 方法时，才会显式装载 SingletonHolder 类，从而实例化 instance。这样就达到了懒汉的效果。

6.枚举

public enum Singleton {  
    INSTANCE;  
    public void whateverMethod() {  
    }  
}

能避免多线程同步问题，而且还自动支持序列化机制，但是在jdk1.5之后才有enum特性

 

五、补充

一般情况下，不建议使用第 1 种和第 2 种懒汉方式，建议使用第 3 种饿汉方式。只有在要明确实现 lazy loading 效果时，才会使用第 5 种登记方式。如果涉及到反序列化创建对象时，可以尝试使用第 6 种枚举方式。如果有其他特殊的需求，可以考虑使用第 4 种双检锁方式。