常用的设计模式——单列模式(一)

本文深入解析单例模式的实现方式,包括饿汉式、懒汉式及静态内部类实现,探讨其优缺点,并通过实例说明如何在Android中应用同步锁。

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一、单例模式定义:

synchronized是用来控制线程同步的,在多线程的情况下保证代码不被同时执行

二,如何实现单列模式呢?

synchronized  (同步锁(lock)) 

首先我们先讲解下几种synchronized 的用法,给一张图

上面的图写的很仔细

如果你想更加了解同步锁,可以看下这边博客让你彻底理解Synchronized - 简书

三,下面进入实战

android中如何使用同步锁呢?其实和java中一样

1. 饿汉式单例
public class BaseModel extends AppRetrofit {
   private static final BaseModel baseModel = new BaseModel() ;  //饿汉式单列首先创造出对象的实列
   private BaseModel() {      //将构造方法私有化,避免外部调用
   }
   
   public static  BaseModel getInstance (){   //让外部调用的方法,获取实列
      return baseModel; 
   }

优缺点: 首先饿汉式的优点是绝不会发生线程堵塞和创建多个对象的发生,缺点是类一加载就创建出来了,如果没有使用容易造成内存的浪费

2.懒汉式单列

public class BaseModel extends AppRetrofit {
   private static BaseModel baseModel;
   private BaseModel() {      //将构造方法私有化,避免外部调用
   }
   
   public static BaseModel getIntance() {
      synchronized (BaseModel.class) {
         if (baseModel == null) {      //加个判断不然容易造成创建多个对象            
                                   
            baseModel = new BaseModel();
         }
         return baseModel;
      }
   }

其实上面的等同于

public static synchronized   BaseModel getIntance() {
      if (baseModel == null) { 
         baseModel = new BaseModel();
      }
      return baseModel;
}

这样看大家就不容易误解了,哈哈,(注意:要是没有static的话就不一样了)

懒汉式的优化

private static BaseModel baseModel;

private BaseModel() {      //将构造方法私有化,避免外部调用
}

public static BaseModel getIntance() {
   if (baseModel == null){                     //避免代码进入代码块的的浪费            
      synchronized (BaseModel.class) {
         if (baseModel == null) {             
            baseModel = new BaseModel();
         }
      
      }
   }
   return baseModel;
}

3.静态内部类实现单例

public class DogBean {
    private static DogBean dogBean;

    private DogBean() {

    }

    static  class  inlinDogBean{
    private static DogBean instace = new DogBean();
    }

    public DogBean getInstance(){
        return inlinDogBean.instace;
    }
}

根据jvm的加载机制,类加载时inlinDogBean不会被加载,在该内部类中定义了一个static类型的变量instance,此时会首先初始化这个成员变量,由Java虚拟机来保证其线程安全性,确保该成员变量只能初始化一次。因为没有用到锁的机制,所有不会损坏性能。

优化点在哪里呢

这个容易面试,大家可以记下,解释在上面,所以在进入的时候加一个判断,避免浪费,

补充一点 synchronized(this) 和  synchronized(.class)有什么区别呢?

1、一个是对象锁一个是类锁;

2、只要采用类锁,就会拦截所有线程,只能让一个线程访问。

3、对于对象锁(this),如果是同一个实例,就会按顺序访问,但是如果是不同实例,就可以同时访问。

4、如果对象锁跟访问的对象没有关系,那么就会都同时访问。

  

### Java 中单例设计模式的实现和用法 #### 单例模式的优势 在Java中,单例模式通过确保个类只有个实例并提供全局访问点来简化程序的设计。相比于静态类,单例模式提供了更大的灵活性,因为可以延迟初始化,并且可以在运行时更改行为或状态[^1]。 #### 实现方式及其线程安全性 为了处理多线程环境下的并发问题,在早期版本的Java内存模型存在缺陷的情况下,Bill Pugh提出了基于内部静态辅助类的方式来创建单例类。这种方式不仅解决了多个线程同时获取单例实例的问题,还利用了JVM加载机制保证了懒加载特性以及良好的性能表现[^2]。 具体来说,当外部尝试访问`getInstance()`方法时,只有第次调用才会触发内部静态类的加载过程从而完成对象构建;之后每次请求都将直接返回已经存在的唯实例。这种做法有效防止了由于指令重排序带来的潜在风险——即所谓的out-of-order writes现象[^5]。 以下是采用上述方案的个典型例子: ```java public class Singleton { private Singleton() {} private static class SingletonHelper { private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); } public static synchronized Singleton getInstance() { return SingletonHelper.INSTANCE; } } ``` 此代码片段展示了如何定义私有构造函数阻止外界随意新建对象的同时,借助于嵌套的静态成员类实现了安全高效的单例模式。 #### 关键要点总结 - **延迟初始化**:直到真正需要的时候才创建唯的实例。 - **线程安全**:即使面对高并发场景也能保持数据致性。 - **资源节约**:减少不必要的重复开销,提高应用效率。
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