设计模式(一)——Java单例模式(代码+源码分析)
1)单例模式保证了 系统内存中该类只存在一个对象,节省了系统资源,对于一些需要频繁创建销毁的对象,使用单例模式可以提高系统性能
2)当想实例化一个单例类的时候,必须要记住使用相应的获取对象的方法,而不是使用 new
3)单例模式使用的场景:需要频繁的进行创建和销毁的对象、创建对象时耗时过多或耗费资源过多(即:重量级对象),但又经常用到的对象、工具类对象、频繁访问数据库或文件的对象(比如数据源、session 工厂等)
单例设计模式八种方式
1)饿汉式(静态常量)
2)饿汉式(静态代码块)
3)懒汉式(线程不安全)
4)懒汉式(线程安全,同步方法)
5)懒汉式(线程安全,同步代码块)
6)双重检查
7)静态内部类
8)枚举
1 饿汉式(静态常量)
1)构造器私有化 (防止 new )
2)类的内部创建对象
3)向外暴露一个静态的公共方法。getInstance
4)代码实现
class Singleton{
// 1 私有化构造器
private Singleton() {
}
// 2 new 对象
private final static Singleton S = new Singleton();
// 如果是public的话,对象会被改变
// 所以定义一个getting方法,只能得到改对象
// public final static Singleton S = new Singleton();
// 3 返回对象
public static Singleton getInstance() {
return S;
}
}
优缺点说明:
1)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。
2)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 3)这种方式基于 classloder 机制避免了多线程的同步问题,不过,instance 在类装载时就实例化,在单例模式中大多数都是调用 getInstance 方法,
但是导致类装载的原因有很多种,因此不能确定有其他的方式(或者其他的静态方法)导致类装载,这时候初始化 instance 就没有达到 lazy loading 的效果 4)结论:这种单例模式可用,可能造成内存浪费
2 饿汉式(静态代码块)
class Singleton{
// 1 私有化构造器
private Singleton() {
}
// 2 new 对象
private final static Singleton S;
// 静态代码块内赋值
static{
S = new Singleton();
}
// 如果是public的话,对象会被改变
// 所以定义一个getting方法,只能得到改对象
// public final static Singleton S = new Singleton();
// 3 返回对象
public static Singleton getInstance() {
return S;
}
}
优缺点说明:
1)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。
2)结论:这种单例模式可用,但是可能造成内存浪费
3 懒汉式(线程不安全)
class Singleton{
// 1 私有化构造器
private Singleton() {
}
private static Singleton s = null;
// 3 返回对象
public static Singleton getInstance() {
if(s == null)
s = new Singleton();
return s;
}
}
优缺点说明:
1)起到了 Lazy Loading 的效果,但是只能在单线程下使用。
2)如果在多线程下,一个线程进入了 if (singleton == null)判断语句块,还未来得及往下执行,另一个线程也通过了这个判断语句,这时便会产生多个实例。所以在多线程环境下不可使用这种方式
3)结论:在实际开发中,不要使用这种方式.
4 懒汉式(线程安全,同步方法)
class Singleton{
// 1 私有化构造器
private Singleton() {
}
private static Singleton s = null;
// 3 返回对象
public static synchronized Singleton getInstance() {
if(s == null)
s = new Singleton();
return s;
}
}
优缺点说明:
1)解决了线程安全问题
2)效率太低了,每个线程在想获得类的实例时候,执行 getInstance()方法都要进行同步。而其实这个方法只执行一次实例化代码就够了,后面的想获得该类实例,直接 return 就行了。方法进行同步效率太低
3)结论:在实际开发中,不推荐使用这种方式
5 懒汉式(线程安全,同步代码块)

不推荐使用
6 双重检查
class Singleton{
// 1 私有化构造器
private Singleton() {}
private static volatile Singleton s = null;//volatile 防止指令重排
// 3 返回对象
public static synchronized Singleton getInstance() {
if(s == null)
synchronized (Singleton.class) {
if(s == null) {
s = new Singleton();
}
}
return s;
}
}
优缺点说明:
1)Double-Check 概念是多线程开发中常使用到的,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。
2)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,也避免的反复进行方法同步.
3)线程安全;延迟加载;效率较高
4)结论:在实际开发中,推荐使用这种单例设计模式
7 静态内部类
class Singleton{
// 1 私有化构造器
private Singleton() {}
// 2 new 对象
private static class SingletonInstance{
private final static Singleton S = new Singleton();
}
// 3 返回对象
public static Singleton getInstance() {
return SingletonInstance.S;
}
}
优缺点说明:
1)这种方式采用了类装载的机制来保证初始化实例时只有一个线程。 2)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。
3)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。
4)优点:避免了线程不安全,利用静态内部类特点实现延迟加载,效率高
5)结论:推荐使用.
8 枚举
enum Singleton{
INSTANCE;
public Singleton getInstance() {
return INSTANCE;
}
}
优缺点说明:
1)这借助 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。
2)这种方式是 Effective Java 作者 Josh Bloch 提倡的方式
3)结论:推荐使用
单例模式在 JDK 应用的源码分析
1) 我们 JDK 中,java.lang.Runtime 就是经典的单例模式(饿汉式)
2) 代码分析+Debug 源码+代码说明

单例模式注意事项和细节说明
1)单例模式保证了 系统内存中该类只存在一个对象,节省了系统资源,对于一些需要频繁创建销毁的对象,使用单例模式可以提高系统性能
2)当想实例化一个单例类的时候,必须要记住使用相应的获取对象的方法,而不是使用 new
3)单例模式使用的场景:需要频繁的进行创建和销毁的对象、创建对象时耗时过多或耗费资源过多(即:重量级对象),但又经常用到的对象、工具类对象、频繁访问数据库或文件的对象(比如数据源、session 工厂等)
仅供参考,有错误还请指出!
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