java单例模式:饿汉式、懒汉式

发布于 2021-3-30 11:01
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单例模式
概念:

某个类在整个系统中只能有一个实例对象可以被获取和使用。

实现要点:

  1. 构造器私有
  2. 含有一个该类的静态变量来保存这个唯一的实例
  3. 对外提供获取该实例对象的方式
    单例模式分为饿汉式和懒汉式。

1. 饿汉式
直接创建对象,不存在线程安全问题。

静态常量方式
优点:这种写法比较简单,就是在类加载的时候就完成实例化。避免了线程同步问题。

缺点:在类加载的时候就完成实例化,没有达到Lazy Loading的效果。如果从未使用过这个实例,则会造成内存的浪费。

//饿汉式:静态常量1
public class SingleTon {
    public static final SingleTon singleTon = new SingleTon();

    private SingleTon(){

    }
}
//饿汉式:静态常量2
public class SingleTon {
    private static final SingleTon singleTon = new SingleTon();

    private SingleTon(){

    }

 public static SingleTon getSingleTon(){
  return singleTon;
 }
}


静态代码块方式
将类实例化的过程放在了静态代码块中,也是在类加载的时候,就执行静态代码块中的代码,初始化类的实例。

优缺点和上面的方式是一样的。

//饿汉式:静态代码块
public class SingleTon {
    
    private static SingleTon singleTon;
    
    // 在静态代码块执行时,创建单例对象
    static {
        singleTon = new SingleTon();
    }
    
    private SingleTon(){}
    
    public static SingleTon getSingleTon(){
        return singleTon;
    }
}


枚举形式
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。

这种方式是Effective Java作者Josh Bloch 提倡的方式

结论:推荐使用

/*
* 枚举类型:表示该类型的对象是有限的几个
* 我们可以限定为一个,就成了单例
*/
public enum SingleTon {
    INSTANCE;
}


2. 懒汉式
延迟创建对象(有的方式存在线程安全问题)。

线程不安全方式
起到了Lazy Loading的效果,但是只能在单线程下使用。

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。

结论:在实际开发中,不要使用这种方式.

public class SingleTon {

    private SingleTon(){}

    private static SingleTon singleTon;

    //当调用getSingleTon,才创建单例对象,懒汉式
    public static SingleTon getSingleTon(){
        if (singleTon == null){
            singleTon = new SingleTon();
        }
        return singleTon;
    }
}


双重检查
双重检查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。

这样,实例化代码只会执行一次,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.

线程安全;延迟加载;效率较高

结论:在实际开发中,推荐使用这种单例设计模式

//懒汉式:双重检查
public class SingleTon {
    private static volatile SingleTon singleTon;

    private SingleTon(){

    }

    public static SingleTon getSingleTon(){
        if (singleTon == null){
            synchronized (SingleTon.class){
                if (singleTon == null)
                    singleTon = new SingleTon();
            }
        }
        return singleTon;
    }
}


静态内部类形式
这种方式采用了类加载的机制来保证初始化实例时只有一个线程。

静态内部类方式在Singleton类被加载时并不会立即实例化,而是在需要实例化
时,调用getSingleTon方法,才会加载Inner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,利用静态内部类特点实现延迟加载,效率高

结论:推荐使用.

//懒汉式:静态内部类形式
public class SingleTon {
    
    private SingleTon(){
        
    }
    
    private static class Inner{
        private static final SingleTon SINGLE_TON = new SingleTon();
    }
    
    public static SingleTon getSingleTon(){
        return Inner.SINGLE_TON;
    }
}


3.使用场景:
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。

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。

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)。
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版权声明:本文为博主「Mitsuha三葉」的原创文章

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