设计模式--单例模式（一）懒汉式和饿汉式

本文是设计模式学习笔记的第二篇文章，主要分析的是单例模式。包括懒汉式，饿汉式，登记式，以及懒汉式的改进型，
还有一个关于读取propertoes配置文件的实例。预计分为三节。这是第一节，先分析最简单的懒汉式和饿汉式。

单例模式是设计模式中比较简单的一种。适合于一个类只有一个实例的情况，比如窗口管理器，打印缓冲池和文件系统，
它们都是原型的例子。典型的情况是，那些对象的类型被遍及一个软件系统的不同对象访问，因此需要一个全局的访问
指针，这便是众所周知的单例模式的应用。当然这只有在你确信你不再需要任何多于一个的实例的情况下。 
单例模式的用意在于前一段中所关心的。通过单例模式你可以： 


                     一、确保一个类只有一个实例被建立 
                     二、提供了一个对对象的全局访问指针 
                     三、在不影响单例类的客户端的情况下允许将来有多个实例

经典的单例模式有三种，懒汉式、饿汉式和 登记式。

懒汉式的特点是延迟加载，比如配置文件，采用懒汉式的方法，顾名思义，懒汉么，很懒的，配置文件的实例直到用到的
时候才会加载。。。。。。

饿汉式的特点是一开始就加载了，如果说懒汉式是“时间换空间”，那么饿汉式就是“空间换时间”，因为一开始就创建了实例，所以每次用到的之后直接返回就好了。

让我们先看下代码：

懒汉式：

[java] view plain copy
 
 print?
  1. //懒汉式单例模式  
  2. public class MySingleton {  
  3.   
  4.     //设立静态变量  
  5.     private static MySingleton mySingleton = null;  
  6.   
  7.     private MySingleton(){  
  8.         //私有化构造函数  
  9.         System.out.println("-->懒汉式单例模式开始调用构造函数");  
  10.     }  
  11.       
  12.     //开放一个公有方法，判断是否已经存在实例，有返回，没有新建一个在返回  
  13.     public static MySingleton getInstance(){  
  14.         System.out.println("-->懒汉式单例模式开始调用公有方法返回实例");  
  15.         if(mySingleton == null){  
  16.             System.out.println("-->懒汉式构造函数的实例当前并没有被创建");  
  17.             mySingleton = new MySingleton();  
  18.         }else{  
  19.             System.out.println("-->懒汉式构造函数的实例已经被创建");  
  20.         }  
  21.         System.out.println("-->方法调用结束，返回单例");  
  22.         return mySingleton;  
  23.     }  
  24. }  

看下客户端的测试代码：

[java] view plain copy
 
 print?
  1. public class Client {  
  2.       
  3.     /** 
  4.      * 懒汉式单例模式 
  5.      * MySingleton 
  6.      */  
  7.     public static void myprint(){  
  8.         System.out.println("-----------------懒汉式单例模式----------------");  
  9.         System.out.println("第一次取得实例（懒汉式）");  
  10.         MySingleton s1 = MySingleton.getInstance();  
  11.         System.out.println("第二次取得实例（懒汉式）");  
  12.         MySingleton s2 = MySingleton.getInstance();  
  13.         if(s1==s2){  
  14.             System.out.println(">>>>>s1,s2为同一实例（懒汉式）<<<<<");  
  15.         }  
  16.         System.out.println();  
  17.     }  
  18.         /** 
  19.      * @param args 
  20.      */  
  21.     public static void main(String[] args) {  
  22.         // TODO Auto-generated method stub  
  23.         //懒汉式  
  24.         myprint();  
  25.         //饿汉式  
  26.         //myprint2();  
  27.         //懒汉式改进  
  28.         //myprint2a();  
  29.         //登记式  
  30.         //myprint3();  
  31.   
  32.     }  
  33.   
  34. }  


输出结果为：

-----------------懒汉式单例模式----------------
第一次取得实例（懒汉式）
-->懒汉式单例模式开始调用公有方法返回实例
-->懒汉式构造函数的实例当前并没有被创建
-->懒汉式单例模式开始调用构造函数
-->方法调用结束，返回单例
第二次取得实例（懒汉式）
-->懒汉式单例模式开始调用公有方法返回实例
-->懒汉式构造函数的实例已经被创建
-->方法调用结束，返回单例
>>>>>s1,s2为同一实例（懒汉式）<<<<<

可以看出，在第一次调用公有方法的时候，并没有实例，所以我们创建了一个实例，之后再访问的时候，因为已经有一个已经创建好的实例，所以直接返回了。

饿汉式：

[java] view plain copy
 
 print?
  1. //饿汉式单例模式  
  2. public class MySingleton2 {  
  3.   
  4.     //设立静态变量，直接创建实例  
  5.     private static MySingleton2 mySingleton = new MySingleton2();  
  6.   
  7.     private MySingleton2(){  
  8.         //私有化构造函数  
  9.         System.out.println("-->饿汉式单例模式开始调用构造函数");  
  10.     }  
  11.       
  12.     //开放一个公有方法，判断是否已经存在实例，有返回，没有新建一个在返回  
  13.     public static MySingleton2 getInstance(){  
  14.         System.out.println("-->饿汉式单例模式开始调用公有方法返回实例");  
  15.         return mySingleton;  
  16.     }  
  17. }  


看下客户端的测试代码：

[java] view plain copy
 
 print?
  1. /** 
  2.  * 饿汉式单例模式 
  3.  * MySingleton2 
  4.  */  
  5. public static void myprint2(){  
  6.     System.out.println("-----------------饿汉式单例模式----------------");  
  7.     System.out.println("第一次取得实例（饿汉式）");  
  8.     MySingleton2 s1 = MySingleton2.getInstance();  
  9.     System.out.println("第二次取得实例（饿汉式）");  
  10.     MySingleton2 s2 = MySingleton2.getInstance();  
  11.     if(s1==s2){  
  12.         System.out.println(">>>>>s1,s2为同一实例（饿汉式）<<<<<");  
  13.     }  
  14.     System.out.println();  
  15. }  
[java] view plain copy
 
 print?
  1. /** 
  2.  * @param args 
  3.  */  
  4. public static void main(String[] args) {  
  5.     // TODO Auto-generated method stub  
  6.     //懒汉式  
  7.     //myprint();  
  8.     //饿汉式  
  9.     myprint2();  
  10.     //懒汉式改进  
  11.     //myprint2a();  
  12.     //登记式  
  13.     //myprint3();  
  14.   
  15. }  

输出结果为：

-----------------饿汉式单例模式----------------
第一次取得实例（饿汉式）
-->饿汉式单例模式开始调用构造函数
-->饿汉式单例模式开始调用公有方法返回实例
第二次取得实例（饿汉式）
-->饿汉式单例模式开始调用公有方法返回实例
>>>>>s1,s2为同一实例（饿汉式）<<<<<

总结一下，两种方案的构造函数和公用方法都是静态的（static），实例和公用方法又都是私有的（private）。但是饿汉式每次调用的时候不用做创建，直接返回已经创建好的实例。这样虽然节省了时间，但是却占用了空间，实例本身为static的，会一直在内存中带着。懒汉式则是判断，在用的时候才加载，会影响程序的速度。最关键的是，在并发的情况下，懒汉式是不安全的。如果两个线程，我们称它们为线程1和线程2，在同一时间调用getInstance()方法，如果线程1先进入if块，然后线程2进行控制，那么就会有两个实例被创建。

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