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
单例模式(Singleton)一、 什么是单例模式
单例模式,简单点来说就是设计一个类,使其在任何时候,最多只有一个实例,并提供一个访问这个实例的全局访问点。
二、 为什么要单例
在程序中的很多地方,只有一个实例是非常重要的。例如,在windows中,任务管理器只有一个,无论你点击多少次打开任务管理器,任务管理器也只会生成一个窗口。再例如,在一些软件中,工具箱是唯一的,无论你点击多少次打开工具箱,工具箱也只一个。
为什么要这样设计呢?因为像任务管理器或工具箱这样的程序,只要有一个就足够完成所有的工作了,多个程序只会白白消耗系统资源,而像任务管理器这类的程序还会引入多个任务管理器之间的同步问题,所以对些这些程序来说,只有一个实例或程序是必要的。
三、 为什么需要单例模式
上面讲到对于某些程序来说,保持其只有一个实例是必要的,但是如何保证一个程序或一个类只有一个实例呢?下面从类的角度来解说。
java模式之单例模式: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
}
}
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