单例模式

介绍

• 创建型模式
• 有些对象只需创建少量且固定个数的即可，重复创建对象会导致程序运行效率降低。，因为创建对象是耗时操作。
• 该模式根据创建对象时机的不同分为懒汉式、饿汉式

运用

• 单例模式的核心是：构造方法私有，向外部提供一个接口，用以获取单例对象。

private Demo(){}

• 饿汉式：类加载时，直接创建对象

private static Demo demo = new Demo();

//获取实例的接口
public static Demo getInstance(){
	return demo;
}

• 懒汉时，当外部调用接口时才创建对象

private static Demo demo;

public static Demo getInstance(){
	if(demo == null) demo = new Demo();
	return demo;
}

• 以上的操作，将导致线程不安全。试想一下，当A线程刚判断完，demo为空将要创建对象时，B线程也进行了判断，判断也为空，该线程也会进行创建对象的操作。那么，最终的结果就是创建了多个对象，与初衷不符。
• 解决方案：

private static volatile Demo demo;

public static synchronized Demo getInstance(){
	if(demo == null) demo = new Demo();
	return demo;
}

• 单例模式不意味着只创建一个对象，而是固定个数的、有限的对象。
• 对象池-饿汉式

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Demo {

    private static int number = 3;//对象池大小

    private Demo(){}
    
    //对象池
    private static List<Demo> listOfDemo = new ArrayList<>();

    //对象池初始化
    static {
        for (int i = 1; i <= number; ++i) {
            listOfDemo.add(new Demo());//初始化对象池
        }
    }

    //获取实例的接口
    public static Demo getInstance() {
        if (listOfDemo.size() > 0) return listOfDemo.remove(listOfDemo.size() - 1);
        else return null;
    }

    public void close() {
        if (listOfDemo.size() == number) return;//以防通过该方法，增加对象引用个数
        listOfDemo.add(this);
    }

}

• 测试代码及结果

public class User {
    public static void main(String[] args) {
    	//获取对象
        Demo demo1 = Demo.getInstance();
        Demo demo2 = Demo.getInstance();
        Demo demo3 = Demo.getInstance();
        Demo demo4 = Demo.getInstance();
		//打印对象，查看对象获取情况
        System.out.println(demo1);
        System.out.println(demo2);
        System.out.println(demo3);
        System.out.println(demo4);
		//返回对象池
        if (demo1 != null) demo1.close();
        System.out.println("demo1: " + demo1);

        Demo demo5 = Demo.getInstance();
        System.out.println(demo5);
    }
}

结果：
Demo@4f3f5b24
Demo@15aeb7ab
Demo@7b23ec81
null
demo1: Demo@4f3f5b24
Demo@4f3f5b24

• 值得注意的是，在demo.close();执行之后，我并没有demo = null;，因为过期引用的销毁最好不要手动编写代码去实现，而是由其生命周期决定。
• 对象池-懒汉式

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Demo {

    private static int number = 3;//对象池大小

    private static int current = 0;//外部正在使用中的本类实例对象个数

    private Demo() {
    }

    //对象池
    private static List<Demo> listOfDemo = new ArrayList<>();

    //获取实例的接口
    public static Demo getInstance() {
    	//当对象池最大个数 > 当前对象池的对象个数+外部正使用中的对象个数
    	//意味着我们还可以继续创建对象
        if (number > listOfDemo.size() + current) {
            listOfDemo.add(new Demo());
        }
        //当外部正使用中的对象个数 < 对象池最大个数
        //意味着对象池中有空闲的对象可以使用
        if (current < number) {
            current++;
            return listOfDemo.remove(listOfDemo.size() - 1);
        }
        return null;
    }

    public void close() {
        if (listOfDemo.size() == number) return;//以防通过该方法，增加对象引用个数
        listOfDemo.add(this);
        current--;
    }

}

结果：
Demo@4f3f5b24
Demo@15aeb7ab
Demo@7b23ec81
null
demo1: Demo@4f3f5b24
Demo@4f3f5b24

• java中的枚举就属于单例模式哦