Java设计模式之单例模式,笔记完整到不敢想象
单例模式:
作用
保证一个类只有一个实例,并且提供一个访问该实例的全局访问入口
单例模式的常用
1.Windows的任务管理器
2.Windows的回收站,也是一个单例应用
3.项目中的读取配置文件的对象
4.数据库的连接池
5.Servlet中的Application Servlet
6.Spring中的Bean默认也是单例的
7.SpringMVC Struts中的控制器
单例模式的优点
1.由于单例模式只生成一个实例,减少了系统给的性能开销,当一个对象需要产生时,当时消耗的资源较多。那么产生对象时构建的方式就可以通过单例去构建。
2.单例模式存在全局访问点,所以可以优化共享资源访问。
常见的单例模式的构建方法:
1.饿汉式:线程安全 调用率高 但是不能延迟加载
2.懒汉式:线程安全 调用率不高 但是可以延迟加载
3.双重检测(double check )
4.静态内部类(线程安全 可以延迟加载)
5.枚举单例 线程安全 不可以延迟加载
代码案例展示
饿汉式
/**
* 饿汉式:
* 类只要被加载就会被加载全局变量,所以饿汉式,会被及时加载。(没有懒加载 )
* 并且存在天然的线程安全问题。
* @author 码歌老薛
* @date 创建时间 猴年马月
* @version 1.0
*/
public class SingleHungry {
//提供静态的全局变量 作为访问该类实例的入口
private static SingleHungry sh = new SingleHungry();
/**
* 构造器私有 无法创建对象
*/
private SingleHungry(){ }
/**
* 对外提供get方法获取 该类的实例
* @return
*/
public static SingleHungry getInstance(){
return sh;
}
}
懒汉式
/**
* 懒汉式:
* 全局变量初始化放到了实例化方法中,延迟产生对象。
* 但是当多个线程统一访问时,有可能出现线程不安全的情况。需要优化。
* @author 码歌老薛
* @date 创建时间 猴年马月
* @version 1.0
*/
public class SingleLazy implements Serializable{
//提供静态的全局变量 作为访问该类实例的入口 但是这里不立即加载
private static SingleLazy sh = null; /**
* 构造器私有 无法创建对象
*/
private SingleLazy(){
System.out.println("构造函数被调用了");
} /**
* 对外提供get方法获取 该类的实例
* @return
* @throws InterruptedException
*/
public static synchronized SingleLazy getInstance() {
if(sh==null){
sh = new SingleLazy();
}
return sh; } }
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双重检测
/**
* 懒汉式:
* 全局变量初始化放到了实例化方法中,延迟产生对象。
* 但是当多个线程统一访问时,有可能出现线程不安全的情况。需要优化。
* @author 码歌老薛
* @date 创建时间 猴年马月
* @version 1.0
*/
public class SingleLazy4 {
//提供静态的全局变量 作为访问该类实例的入口 但是这里不立即加载
private volatile static SingleLazy4 sh = null; /**
* 构造器私有 无法创建对象
*/
private SingleLazy4(){
System.out.println("被调用了");
} /**
* 双重校验锁式(也有人把双重校验锁式和懒汉式归为一类)分别在代码锁前后进行判空校验
* ,双重校验锁式是线程安全的。然而,在JDK1.5以前,DCL是不稳定的,有时也可能创建多个实例,
* 在1.5以后开始提供volatile关键字修饰变量来达到稳定效果。
* 双重校验锁DCL(double checked locking)
* @return
* @throws InterruptedException
*/
public static SingleLazy4 getInstance() {
if(sh == null){
synchronized(SingleLazy4.class){
if(sh == null){
sh = new SingleLazy4();
//return singleton; //有人提议在此处进行一次返回
}
//return singleton; //也有人提议在此处进行一次返回
}
}
return sh;
}
} 上海尚学堂Java培训 shsxt.com 获取更多java学习资料
静态内部类
/**
*静态内部类
*
* @author 码歌老薛
* @date 创建时间 猴年马月
* @version 1.0
*/
public class SingleInner { /**
*静态内部类式和饿汉式一样,同样利用了ClassLoader的机制保证了线程安全;
*不同的是,饿汉式在Singleton类被加载时(从代码段3-2的Class.forName可见)
*就创建了一个实例对象,而静态内部类即使Singleton类被加载也不会创建单例对象,
*除非调用里面的getInstance()方法。因为当Singleton类被加载时
*,其静态内部类SingletonHolder没有被主动使用。只有当调用getInstance方法时,
*才会装载SingletonHolder类,从而实例化单例对象。 这样,通过静态内部类的方法就实现了lazy loading,很好地将懒汉式和饿汉式结合起来,
既实现延迟加载,保证系统性能,也能保证线程安全
*/
private static class SingleInnerHolder{
private static SingleInner instance = new SingleInner();
} private SingleInner(){
System.out.println("我被调用了");
}
public static SingleInner getInstance(){
return SingleInnerHolder.instance;
}
}
枚举单例
/**
* jvm提供底层保证
* 不可能出现序列化、反射产生对象的漏洞 但是不能做到延迟加载
在外部,可以通过EnumSingleton.INSTANCE.work()来调用work方法。默认的枚举实例的创建是线程安全的
、,但是实例内的各种方法则需要程序员来保证线程安全。
总的来说,使用枚举单例模式,有三个好处:
1.实例的创建线程安全,确保单例。2.防止被反射创建多个实例。3.没有序列化的问题。
* @author 码歌老薛
* @date 创建时间 猴年马月
* @version 1.0
*/
public enum SingleEnum {
//实例化对象
INSTANCE; /**
* 对象需要执行的功能
*/
void getInstance(){ }
} 上海尚学堂java培训 shsxt.com
反射/序列化 获取对象 以及防止方式
import java.io.ObjectStreamException;
import java.io.Serializable; /**
* 懒汉式:
* 全局变量初始化放到了实例化方法中,延迟产生对象。
* 但是当多个线程统一访问时,有可能出现线程不安全的情况。需要优化。
* @author 码歌老薛
* @date 创建时间 猴年马月
* @version 1.0
*/
public class SingleLazy implements Serializable{
//提供静态的全局变量 作为访问该类实例的入口 但是这里不立即加载
private static SingleLazy sh = null; /**
* 构造器私有 无法创建对象
*/
private SingleLazy(){
if(sh!=null){
throw new RuntimeException();
}
System.out.println("构造函数被调用了");
} /**
* 对外提供get方法获取 该类的实例
* @return
* @throws InterruptedException
*/
public static synchronized SingleLazy getInstance() {
if(sh==null){
sh = new SingleLazy();
}
return sh; } private Object readResolve()throws ObjectStreamException{
return sh;
} }
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用法总结:
1、懒汉式效率是最低的。
2、占用资源少 不需要延时加载 枚举优于 饿汉式
3、占用资源比较多 需要延时加载 静态内部类 优于 懒汉式
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