单例模式确保一个类只有一个实例,自行提供这个实例并向整个系统提供这个实例。
特点:
1,一个类只能有一个实例
2,自己创建这个实例
3,整个系统都要使用这个实例
Singleton模式主要作用是保证在Java应用程序中,一个类Class只有一个实例存在。在很多 *** 作中,比如建立目录
数据库连接都需要这样的单线程 *** 作。一些资源管理器常常设计成单例模式。
外部资源:譬如每台计算机可以有若干个打印机,但只能有一个Printer
Spooler,以避免两个打印作业同时输出到打印机中。每台计算机可以有若干个通信端口,系统应当集中管理这些通信端口,以避免一个通信端口被两个请求同时调用。内部资源,譬如,大多数的软件都有一个(甚至多个)属性文件存放系统配置。这样的系统应当由一个对象来管理这些属性文件。
一个例子:Windows
回收站。
在整个视窗系统中,回收站只能有一个实例,整个系统都使用这个惟一的实例,而且回收站自行提供自己的实例。因此,回收站是单例模式的应用。
两种形式:
1,饿汉式单例类
public class Singleton {
private Singleton(){}
//在自己内部定义自己一个实例,是不是很奇怪?
//注意这是private 只供内部调用
private static Singleton instance =
new Singleton()
//这里提供了一个供外部访问本class的静态方法,可以直接访问
public static Singleton getInstance() {
return instance
}
}
2,懒汉式单例类
public class Singleton {
private static Singleton instance = null
public static synchronized Singleton
getInstance() {
//这个方法比上面有所改进,不用每次都进行生成对象,只是第一次
//使用时生成实例,提高了效率!
if (instance==null)
instance=new Singleton()
return instance}
}
第二中形式是lazy initialization,也就是说第一次调用时初始Singleton,以后就不用再生成了。
注意到lazy
initialization形式中的synchronized,这个synchronized很重要,如果没有synchronized,那么使用getInstance()是有可能得到多个Singleton实例。
一般来说第一种比较安全
我自己比较常用的方式:
public class Singleton {
private volatile static
Singleton singleton
private Singleton(){}
public static Singleton getInstance(){
if(singleton==null){
synchronized(Singleton.class){
if(singleton==null){
singleton=new Singleton()
}
}
}
return singleton
}
}
本文主要记录使用单例模式的几种形式,并分析各自的优缺点。使用单例模式可以避免重复创建对象,以此来节省开销,首先了解一下单例模式的四大原则:
常用的单例模式有:饿汉模式、懒汉模式、双重锁懒汉模式、静态内部类模式、枚举模式,我们来逐个解释这些模式的区别。
关于 volatile 修饰符,又是一个内容,需要理解:
参考(有例子,比较好理解): https://www.cnblogs.com/blog-Aevin/p/9302678.html , https://www.jianshu.com/p/ccfe24b63d87
静态内部类单例模式的优点:
那么有人会问了,如果有多个线程同时访问 getInstance() 方法,会多次初始化类,然后创建多个对象吗?答案是不会的,这我们需要了解一下类的加载机制:
虚拟机会保证一个类的<clinit>()方法在多线程环境中被正确地加锁、同步,如果多个线程同时去初始化一个类,那么只会有一个线程去执行这个类的<clinit>()方法,其他线程都需要阻塞等待,直到活动线程执行<clinit>()方法完毕。
所以如果一个类的<clinit>()方法中有耗时很长的 *** 作,就可能造成多个进程阻塞(需要注意的是,其他线程虽然会被阻塞,但线程唤醒之后不会再次进入<clinit>()方法。因为在同一个加载器下,一个类只会初始化一次。)
所以静态内部类单例模式不仅能保证线程的安全性、实例的唯一性、还延迟了单例的实例化。
但是静态内部类单例模式也有一个 缺点 ,就是无法传递参数。因为它是通过静态内部类的形式去创建单例的,所以外部就无法传递参数进去。
枚举单例模式占用的内存是静态变量的两倍,所以一般都不使用enum来实现单例。
单例有饿汉模式、懒汉模式、双重锁懒汉模式、静态内部类模式、枚举模式这几种形式。
饿汉模式在初始化类时就创建了对象,容易造成资源浪费;懒汉模式在多线程环境下有风险;枚举模式占用内存过高。这三种模式都有明显的弊端,所以一般不去采用。
双重锁懒汉模式使用了 volatile 修饰符,在性能上会差一点点;静态内部类模式无法传递参数。但是这两种方式都能保证实例的唯一性,线程的安全性,也不会造成资源的浪费。所以我们在使用单例模式时,可以在这两种方式中酌情选择。
参考文章: https://blog.csdn.net/mnb65482/article/details/80458571
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