什么是Singleton,单例设计模式

单例设计模式确保一个类只有一个实例,并提供全局访问点。本文介绍了三种Java实现方式:立即加载(饿汉模式)、延迟加载(懒汉模式)和线程安全的懒汉模式。饿汉模式在类加载时即创建实例,不考虑内存效率;懒汉模式在首次调用时创建实例,节省内存但不线程安全;线程安全的懒汉模式通过synchronized保证多线程安全性,但效率较低。

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Singleton  [ˈsɪŋɡltən] 单例模式 在java中是指单例设计模式。

             单例设计模式:

                          单例模式可以保证系统中,应用该模式的类一个类只有一个实例。即一个类只有一个对象实例。

            例如:例如jvm运行环境的Runtime类          

具体实现

需要:

(1)将构造方法私有化,使其不能在类的外部通过new关键字实例化该类对象。

(2)在该类内部产生一个唯一的实例化对象,并且将其封装为private static类型。

(3)定义一个静态方法返回这个唯一对象。

实现一:立即加载 / “饿汉模式”

立即加载就是使用类的时候已经将对象创建完毕(不管以后会不会使用到该实例化对象,先创建了再说。很着急的样子,故又被称为“饿汉模式”),常见的实现办法就是直接new实例化。

public class Singleton {

    // 将自身实例化对象设置为一个属性,并用static、final修饰
    private static final Singleton instance = new Singleton();
    
    // 构造方法私有化
    private Singleton() {}
    
    // 静态方法返回该实例
    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

“饿汉模式”的优缺点:

优点:实现起来简单,没有多线程同步问题。

缺点:当类SingletonTest被加载的时候,会初始化static的instance,静态变量被创建并分配内存空间,从这以后,这个static的instance对象便一直占着这段内存(即便你还没有用到这个实例),当类被卸载时,静态变量被摧毁,并释放所占有的内存,因此在某些特定条件下会耗费内存。

实现二:延迟加载 / “懒汉模式”

延迟加载就是调用get()方法时实例才被创建(先不急着实例化出对象,等要用的时候才给你创建出来。不着急,故又称为“懒汉模式”),常见的实现方法就是在get方法中进行new实例化。

public class Singleton {

    // 将自身实例化对象设置为一个属性,并用static修饰
    private static Singleton instance;
    
    // 构造方法私有化
    private Singleton() {}
    
    // 静态方法返回该实例
    public static Singleton getInstance() {
        if(instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

“懒汉模式”的优缺点:

优点:实现起来比较简单,当类SingletonTest被加载的时候,静态变量static的instance未被创建并分配内存空间,当getInstance方法第一次被调用时,初始化instance变量,并分配内存,因此在某些特定条件下会节约了内存。

缺点:在多线程环境中,这种实现方法是完全错误的,根本不能保证单例的状态。

实现三:线程安全的“懒汉模式”

public class Singleton {

    // 将自身实例化对象设置为一个属性,并用static修饰
    private static Singleton instance;
    
    // 构造方法私有化
    private Singleton() {}
    
    // 静态方法返回该实例,加synchronized关键字实现同步
    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if(instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

优点:在多线程情形下,保证了“懒汉模式”的线程安全。

缺点:众所周知在多线程情形下,synchronized方法通常效率低,显然这不是最佳的实现方案。

synchronized  [ˈsɪŋkrənaɪzd]   同步

 

 

 

 

 

 

 

 

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