1.为什么要有单例模式
实际编程应用场景中,有一些对象其实我们只需要一个,比如线程池对象、缓存、系统全局配置对象等。
这样可以保证一个在全局使用的类不被频繁地创建与销毁,节省系统资源。
2.实现单例模式的几个要点
- 首先要保证全局只有一个类的实例
要保证这一点,至少类的构造器要私有化。 - 单例的类只能自己创建自己的实例
因为,构造器私有了,但是要一个实例,只能自己创建。 - 单例类必须提供自己唯一实例给其他类
就是要一个有公共方法返回该单例类的唯一实例。
3.单例模式的6种实现
1.饿汉式——静态变量方式(线程安全)
//1.饿汉式——静态变量方式(线程安全)
public class Singleton{
private static Singleton instance = new Singleton();
private Singleton(){}
public static Singleton getInstance(){
return instance;
}
}
//在类加载时,就实现初始化实例,避免了多线程同步问题。天然线程安全。
2.饿汉式——静态代码块方式(线程安全)
public class Singleton{
private static Singleton instance;
static{
instance = new Singleton();
}
private Singleton(){}
public static Singleton getInstance(){
return instance;
}
}
3.懒汉式(线程不安全)
public class Singleton{
private static Singleton singleton;
private Singleton(){}
public static Singleton getInstance(){
if(singleton==null){
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}
}
这是最基本的实现方式,第一次调用才初始化,实现了懒加载的特性。多线程场景下静止使用,因为可能会产生多个对象,不再是单例。
4.懒汉式(线程安全,方法上加同步锁)
public class Singleton{
private static Singleton singleton;
private Singleton(){}
public static synchronized Singleton getInstance(){
if(singleton==null){
single = new Singleton();
}
return singleton;
}
}
和上面的懒汉式(线程不安全)实现上唯一不同是:获取实例的getInstance()方法上加了同步锁。保证了多线程场景下的单例。但是效率会有所损耗,不过还好。
5.双重校验锁(线程安全,效率高)
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;
}
}
此种实现中不用每次需要获得锁,减少了获取锁和等待的时间。
并且volatile关键字保证了各线程singleton静态实例修改的可见性和有序性。
6.静态内部实现单例(线程安全,效率高)
public class Singleton{
private static class SingletonHolder{
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
private Singleton(){}
public static final Singleton getInstance(){
return SingletonHolder.INSTACNE;
}
}
这种方式下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,只有通过显示调用getInstance()方法时,才会显示装载SingletonHolder类,从而实例化instance
注意内部类SingletonHolder要用static修饰且其中的静态变量INSTACNE必须是final的。