单例模式

1、单例模式的简介

定义

保证每个类仅有一个实例,并给外部提供一个访问它的全局访问点。

思路

如果一个类能够被创建多个实例,那么,这个类的构造方法肯定是公开的,外部通过此类的构造方法可以创建多个类的实例。只要类的构造方法能让外部访问到,我们就没法控制类的实例的个数。

如果我们把创建类的实例的权限收回来,让类自身负责创建实例,然后由类本身来提供外部访问这个类的实例的方法,就实现了单例模式。

 

在Java中,单例模式的实现分为两种,一种是懒汉式,另一种是饿汉式。区别在于具体创建对象实例的处理上,有不同的方式。

懒汉式

/**
 * 懒汉式
 * @author Bean_bag
 */
public class Singleton {

    //存储创建好的实例对象
    private static Singleton uniqueInstance = null;

    //私有化构造方法
    private Singleton(){}

    //为外部提供类实例
    public static synchronized Singleton getInstance(){
        //判断变量是否有值
        if (uniqueInstance == null){
            //没有值,就创建对象并赋值
            uniqueInstance = new Singleton();
        }
        //有值就直接使用
        return uniqueInstance;
    }
}

 饿汉式

/**
 * 饿汉式
 * @author Bean_bag
 */
public class Singleton {

    private static Singleton uniqueInstance = new Singleton();

    //私有化构造方法
    private Singleton(){}

    //定义一个方法来为客户端提供类实例
    public static  Singleton getInstance(){
        return uniqueInstance;
    }
}

2、单例模式的详解

功能

保证类在运行期间只会创建一个实例,并提供了一个全局唯一的访问这个类的访问点,就是代码中的getInstance()方法。不管懒汉式还是饿汉式,这个访问点是一样的。对单例模式本身而言,它只关心类实例的创建问题,并不关心具体的业务问题。

范围

目前Java里面实现的单例是一个ClassLoader及其子ClassLoader的范围,因为一个ClassLoader在装载饿汉式单例的时候,就会创建一个类的实例。如果一个虚拟机里面有多个ClassLoader,而这些ClassLoader都装载某个类的话,就算这个类是单例类,也会产生很多个实例。如果一个机器上有多个虚拟机,那么每个虚拟机里都应该至少有一个这个类的实例,整个机器上有多个实例,就不再是单例了。

关于ClassLoader的更多介绍请自行查阅相关资料。

优缺点

懒汉式是典型的时间换空间。每次获取实例都会进行判断,判断是否需要创建实例,浪费判断的时间。如果没人使用,就不会创建实例,节省内存空间。

饿汉式是典型的时间换空间,不管是否使用,都创建出来,每次调用的时候,就不再去判断,节省了运行时间。

线程安全

不加同步的懒汉式是线程不安全的

饿汉式是线程安全的,因为虚拟机保证了只会装载一次,在装载类的时候是不会发生并发的。

3、Java中一种更好的单例实现方式

public class Singleton {
    /**
     * 类级的内部类,也就是静态的成员式内部类,该内部类的实例与外部类的实例
     * 没有绑定关系,而且只有被调用到才会装载,从而实现了延迟加载
     */
    private static class SingleHolder{
        private static Singleton instance = new Singleton();
    }

    /**
     * 私有化构造方法
     */
    private Singleton(){}

    public static Singleton getInstance(){
        return SingleHolder.instance;
    }
}

当getInstance()方法在第一次调用的时候,它第一次读取SingleHolder.instance,导致SingleHolder类得到初始化。而这个类在装载并初始化的时候,会初始化它的静态域,从而创建Singleton实例。由于是静态的域,因此只会被虚拟机在装载类的时候初始化一次,有虚拟机来保证它的线程安全性。

 

原文地址:https://www.cnblogs.com/beanbag/p/9925384.html