设计模式之单例模式

最新推荐文章于 2024-10-14 13:22:54 发布

会飞翔的喵

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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/younger_now/article/details/88579312

本文深入解析单例模式，包括其确保类唯一实例的原理、饿汉式与懒汉式的实现方式及线程安全问题的解决方案。通过代码示例，帮助读者理解如何在不同场景下正确应用单例模式。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

单例模式确保某个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例

创建实例过程：

1.开辟一个空间

2.把内存空间的首地址指向引用

3.调用构造器创建实例

特点：

1.由自己创建实例

2.外部不能创建实例

3.提供一个公共方法供外部获得单例

创建方式：

1.饿汉式

饿汉式单例在类加载初始化时就创建好一个静态的对象供外部使用，除非系统重启，这个对象不会改变，所以本身就是线程安全的。

2.懒汉式

该示例虽然用延迟加载方式实现了懒汉式单例，但在多线程环境下会产生多个single对象

代码示例：

饿汉式：线程安全缺陷：占用资源

public class Singleton {
	
	private static Singleton instance = new Singleton();
	
	private Singleton(){}
	
	public static Singleton getInstance(){
		return instance;
	}
}

懒汉式：非线程安全延迟加载不占用资源

private static Singleton instance = null;
	
	private Singleton(){}
	//容易出现线程安全问题
    public static Singleton getInstance(){
		if(instance == null){
			instance =  new Singleton();
		}
		return instance;
	}

懒汉式线程安全问题解决方法：双重加锁机制（双重判断+同步锁+volatile【防止不完整实例】）

不推荐：效率低，消耗资源

private static volatile Singleton instance = null;
	
	private Singleton(){}
    public static Singleton getInstance(){
		if(instance == null){
			synchronized(Singleton.class){
				if(instance == null){
					instance = new Singleton();
				}
			}
		}
		return instance;
	}

说明：volatile作用：在多线程访问下，若线程A正在创建实例时：开辟一块空间，把地址指向引用，还未调用构造器时，线程B判断引用不为null，这时返回一个不完整的实例，导致系统崩溃。该关键字就是防止暴露不完整实例发生

饿汉式占用资源解决方法：类级内部类（线程安全+延迟加载+效率高）推荐！！！

public class Singleton {
	
	public static class Holder{
		private static Singleton instance = new Singleton();
	}
	
	private Singleton(){}
	
	public static Singleton getInstance(){
		return Holder.instance;
	}
}

说明：静态内部类和外部类没有从属关系，加载外部类的时候，并不会同时加载其静态内部类，只有在发生调用的时候才会进行加载，加载的时候就会创建单例实例并返回，有效实现了懒加载（延迟加载）