单例模式学习总结

最新推荐文章于 2024-08-19 09:42:42 发布

u014044853

最新推荐文章于 2024-08-19 09:42:42 发布

阅读量2.1k

点赞数 2

分类专栏：设计模式文章标签：设计模式 Java

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/u014044853/article/details/52460735

版权

设计模式专栏收录该内容

2 篇文章

订阅专栏

本文是对Singleton模式的全面总结，包括懒汉单例、DCL双检锁单例、最常用的单例模式、枚举单例和使用容器实现的单例模式。详细探讨了各种实现方式的优缺点，以及在并发和序列化情况下的注意事项。特别提到，枚举单例在保证线程安全的同时代码简洁，但在复杂需求下可能不够灵活。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

今天温习了Singleton模式，仔细把2本书上的相关内容研究了一遍，现在做一下总结

1. 懒汉单例模式

懒汉单例模式是声明一个static变量，在用户第一次调用getInstance时进行初始化。示例代码如下

public class Singleton {

    private static Singleton mInstance;

    private Singleton() {

    }

    public synchronized static Singleton getInstance() {
        if (mInstance == null) {
            mInstance = new Singleton();
        }
        return mInstance;
    }
}

懒汉单例模式总结
优点： 只有在使用的时候才进行实例化，在一定程度上节约资源。
缺点： 即使mInstance不为null都需要每次进行线程同步，造成不必要的同步开销。

2. DCL单例模式（Double CheckLock）

DCL单例模式是进行2次非空检查，第一次检查，如果mInstance非空，则不用进行同步，避免了不必要的同步开销。第二次检查，则是类似懒汉模式的在非空状态下才进行实例化。
DCL模式示例代码如下

public class Singleton {
    private static Singleton mInsatnce = null;

    private Singleton() {

    }

    public static Singleton getInsatnce() {
        if (mInsatnce == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (mInsatnce == null) {
                    mInsatnce = new Singleton();
                }
            }
        }
        return mInsatnce;
    }
}

DCL单例模式总结
优点： 第一次执行getInstance的时候单例对象才会被实例化，并且避免了不必要的同步开销，资源利用率很高。
缺点： 第一加载的时候比较慢，可能会失败。失败的原因源自java内存模型，假设线程A执行到mInsatnce = new Singleton()的时候，jvm会做3件事
1. 给对象实例分配内存
2. 调用对象构造函数，初始化成员字段
3. 将mInstance指向分配的内存空间，此时mInstance已经不是null
但是在jdk1.5之前，java编译器允许乱序执行。所以最终的步骤既可能是1->2->3，也可能是1->3->2。如果是后者，那么A执行完3执行2之前，切换到B线程上，第3步骤已经完成，线程直接取出mInstance对象，但是因为第2步骤没有完成，B线程使用的时候会直接出错，这个就是DCL失效。

3. 最常用的单例模式

示例代码如下：

public class Singleton {
    private Singleton() {

    }

    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonViewHolder.mInsatnce;
    }

    private static class SingletonHolder {
        private static final Singleton mInsatnce = new Singleton();
    }
}

常用单例模式总结
此种写法在第一次加载Singleton类的时候不会初始化mInsatnce，只有在第一次调用getInsatnce方法的时候，JVM才会去加载SingletonHolder类，此种方法可以保证线程安全性和单例对象的唯一性。所以是最推荐使用的单例模式写法。

4. 枚举单例

在java中，也可以利用枚举实现单例模式
示例代码如下：

public enum SingletonEnum {
    INSTANCE;
    public void doSth() {
        //do something in this method
    }
}

枚举单例总结
优点： 线程安全，代码简单，任何情况下都能保证对象的单例

说明
上述单例实现方法（枚举除外），都有对象反序列化之后会重新创建对象实例的问题，若需要解决此问题，需要添加一个方法

private Object readResolve() throws ObjectStreamException {
    return mInstance;
}

在此方法中，将反序列化时默认返回新建一个对象强制改为返回原有的mInstance对象。

5. 使用容器实现单例模式

代码示例：

public class SingletonManager {
    private static HashMap<String, Object> map = new HashMap<>();

    public static void registerService(String key, Object instance) {
        if (!map.containsKey(key)) {
            map.put(key, instance);
        }
    }

    public static Object getService(String key) {
        return map.get(key);
    }
}