23种设计模式之创建型模式(5)----单例模式

本文详细介绍了六种单例设计模式的实现方式,包括饿汉式、懒汉式、双重检查锁、静态内部类、枚举等,并分析了各自的优缺点。

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单例设计模式可以分为;
  1.  懒汉式
  2.  饿汉式
  3.  双重检测锁
  4. 静态内部类
  5. 枚举
 
下面是详细介绍:

1、饿汉式(静态常量)[可用]

public class Singleton {

private final static Singleton INSTANCE = new Singleton();

private Singleton(){}

public static Singleton getInstance(){
return INSTANCE;
}
}
优点:这种写法比较简单,就是在类装载的时候就完成实例化。避免了线程同步问题。
缺点:在类装载的时候就完成实例化,没有达到Lazy Loading的效果。如果从始至终从未使用过这个实例,则会造成内存的浪费。

2、懒汉式(静态代码块)[可用]

public class Singleton {

private Singleton(){        
    }
    
    private static Singleton instance;
    
    public static synchronized Singleton getInstance(){
        if(instance == null){
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}
这种方式和上面的方式其实类似,只不过将类实例化的过程放在了静态代码块中,也是在类装载的时候,就执行静态代码块中的代码,初始化类的实例。优缺点和上面是一样的。

3、双重检查[推荐用]

public class Singleton {

private static volatile Singleton singleton;

private Singleton() {}

public static Singleton getInstance() {
if (singleton == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
}
}
return singleton;
}
}
Double-Check概念对于多线程开发者来说不会陌生,如代码中所示,我们进行了两次if (singleton == null)检查,这样就可以保证线程安全了。这样,实例化代码只用执行一次,后面再次访问时,判断if (singleton == null),直接return实例化对象。
优点:线程安全;延迟加载;效率较高。缺点;在加载jni的时候容易出现问题,之前有朋友遇到过(具体什么问题,他没有说,如果有人知道,欢迎留言)

4、静态内部类[推荐用]

public class Singleton {

private Singleton() {}

private static class SingletonInstance {
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}

public static Singleton getInstance() {
return SingletonInstance.INSTANCE;
}
}
这种方式跟饿汉式方式采用的机制类似,但又有不同。两者都是采用了类装载的机制来保证初始化实例时只有一个线程。不同的地方在饿汉式方式是只要Singleton类被装载就会实例化,没有Lazy-Loading的作用,而静态内部类方式在Singleton类被装载时并不会立即实例化,而是在需要实例化时,调用getInstance方法,才会装载SingletonInstance类,从而完成Singleton的实例化。
类的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化,所以在这里,JVM帮助我们保证了线程的安全性,在类进行初始化时,别的线程是无法进入的。
优点:避免了线程不安全,延迟加载,效率高。

5、枚举[推荐用]

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

}
}

使用方法;
Singleton s1=Singleton.INSTANCE;
Singleton4 s2=Singleton.INSTANCE;
if(s7==s8){
System.out.println("s1和s2是同一个实例");
}else{
System.out.println("s1和s2不是同一个实例");
}
运行结果:s1和s2是同一个实例;

借助JDK1.5中添加的枚举来实现单例模式。不仅能避免多线程同步问题,而且还能防止反序列化重新创建新的对象。可能是因为枚举在JDK1.5中才添加,所以在实际项目开发中,很少见人这么写过。

6.还有一种看到别人简书上写过 静态内部类加双重检测锁的形式写的(当然,不知道这么写是否多余)



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