深入浅出单例模式

一、单例模式的优点:

- 由于单例模式只生成一个实例,减少了系统性能开销,当一个对象的产生需要比较多的资源时,如读取配置、产生其他依赖对象时,则可以通过在应用启动时直接产生一个单例对象,然后永久驻留内存的方式来解决

- 单例模式可以在系统设置全局的访问点,优化共享资源访问,例如可以设计一个单例类,负责所有数据表的映射处理

二、常见的五种单例模式实现方式:

- 主要

  • 饿汉式(线程安全,调用效率高。但是,不能延时加载。)
  • 懒汉式(线程安全,调用效率不高。但是,可以延时加载。)

- 其他:

  • 双重检测锁式(由于JVM底层内部模型原因,偶尔会出问题。不建议使用)
  • 静态内部类式(线程安全,调用效率高。可以延时加载)
  • 枚举单例(线程安全,调用效率高,不能延时加载)

  ①饿汉式实现(单例对象立即加载)

饿汉式单例模式代码中,static变量会在类装载时初始化,此时也不会涉及多个线程对象访问该对象的问题。虚拟机保证只会装载一次该类,肯定不会发生并发访问的问题。因此,可以省略synchronized关键字。

问题:如果只是加载本类,而不是要调用getInstance(),甚至永远没有调用,则会造成资源浪费!

/**
 * 饿汉式单例模式
 * @author t
 */
public class SingletonDemo01 {

    private static SingletonDemo01 singletonDemo01 = new SingletonDemo01();

    private SingletonDemo01(){

    }

    public static SingletonDemo01 getInstance(){
        return singletonDemo01;
    }
} 

 ②懒汉式实现(单例对象延迟加载)

/**
 * 懒汉式单例模式
 * @author t
 */
public class SingletonDemo02 {

    private static SingletonDemo02 singletonDemo02 = null;
    private SingletonDemo02(){

    }

    public static synchronized SingletonDemo02 getInstance(){
        if (singletonDemo02==null){
            singletonDemo02 = new SingletonDemo02();
        }
        return singletonDemo02;
    }
}

  ③双重检测锁实现

  这个模式将同步内容下方到if内部,提高了执行的效率,不必每次获取对象时都进行同步,只有第一次才同步创建了以后就没必要了

  问题:由于编译器优化原因和JVM底层内部模型原因,偶尔会出问题,不建议使用。

/**
 * 双重检测锁实现单例模式
 * @author t
 */
public class SingletonDemo03 {

    private static SingletonDemo03 singletonDemo03 = null;
    private SingletonDemo03(){

    }

    public static SingletonDemo03 getInstance(){
        if (singletonDemo03 == null){
            SingletonDemo03 sc;
            synchronized (SingletonDemo03.class){
                sc = singletonDemo03;
                if (sc == null){
                    synchronized (SingletonDemo03.class){
                        if (sc == null){
                            sc = new SingletonDemo03();
                        }
                    }
                    singletonDemo03 = sc;
                }
            }

        }
        return singletonDemo03;
    }
}

 ④内部类实现(懒加载)

/**
 * 静态内部类实现单例模式(懒加载)
 * @author t
 */
public class SingletonDemo04 {

    private static class SingletonClassInstance{
        private static SingletonDemo04 singletonDemo04 = new SingletonDemo04();
    }
    
    private SingletonDemo04(){
        
    }
    
    public static SingletonDemo04 getInstance(){
        return SingletonClassInstance.singletonDemo04;
    }
}

要点:

外部类没有static属性,则不会像饿汉式那样立即加载对象。

只有真正调用getInstance(),才会加载静态内部类。加载类时线程时安全的。instance时static final类型,保证了内存中只有这样一个实例存在,而且只能被赋值一次,从而保证了线程安全性。

兼备了并发高效调用和延迟加载的优势

 ⑤枚举式实现

/**
 * 枚举式实现单例模式
 * @author t
 */
public enum SingletonDemo05 {

    //这个枚举元素,本身就是单例对象
    INSTANCE;

    public void hello(){
        System.out.println("hello");
    }
}
原文地址:https://www.cnblogs.com/ushowtime/p/12284352.html