詳解java 單例模式及方法總結(jié)
java設(shè)計(jì)模式--單例模式
單例設(shè)計(jì)模式
Singleton是一種創(chuàng)建型模式,指某個(gè)類(lèi)采用Singleton模式,則在這個(gè)類(lèi)被創(chuàng)建后,只可能產(chǎn)生一個(gè)實(shí)例供外部訪問(wèn),并且提供一個(gè)全局的訪問(wèn)點(diǎn)。
核心知識(shí)點(diǎn)如下:
(1) 將采用單例設(shè)計(jì)模式的類(lèi)的構(gòu)造方法私有化(采用private修飾)。
(2) 在其內(nèi)部產(chǎn)生該類(lèi)的實(shí)例化對(duì)象,并將其封裝成private static類(lèi)型。
(3) 定義一個(gè)靜態(tài)方法返回該類(lèi)的實(shí)例。
/**
* 方法一
* 單例模式的實(shí)現(xiàn):餓漢式,線程安全 但效率比較低
*/
public class SingletonTest {
// 定義一個(gè)私有的構(gòu)造方法
private SingletonTest() {
}
// 將自身的實(shí)例對(duì)象設(shè)置為一個(gè)屬性,并加上Static和final修飾符
private static final SingletonTest instance = new SingletonTest();
// 靜態(tài)方法返回該類(lèi)的實(shí)例
public static SingletonTest getInstancei() {
return instance;
}
}
方法一就是傳說(shuō)的中的餓漢模式
優(yōu)點(diǎn)是:寫(xiě)起來(lái)比較簡(jiǎn)單,而且不存在多線程同步問(wèn)題,避免了synchronized所造成的性能問(wèn)題;
缺點(diǎn)是:當(dāng)類(lèi)SingletonTest被加載的時(shí)候,會(huì)初始化static的instance,靜態(tài)變量被創(chuàng)建并分配內(nèi)存空間,從這以后,這個(gè)static的instance對(duì)象便一直占著這段內(nèi)存(即便你還沒(méi)有用到這個(gè)實(shí)例),當(dāng)類(lèi)被卸載時(shí),靜態(tài)變量被摧毀,并釋放所占有的內(nèi)存,因此在某些特定條件下會(huì)耗費(fèi)內(nèi)存。
/**
*方法二
* 單例模式的實(shí)現(xiàn):飽漢式,非線程安全
*
*/
public class SingletonTest {
// 定義私有構(gòu)造方法(防止通過(guò) new SingletonTest()去實(shí)例化)
private SingletonTest() {
}
// 定義一個(gè)SingletonTest類(lèi)型的變量(不初始化,注意這里沒(méi)有使用final關(guān)鍵字)
private static SingletonTest instance;
// 定義一個(gè)靜態(tài)的方法(調(diào)用時(shí)再初始化SingletonTest,但是多線程訪問(wèn)時(shí),可能造成重復(fù)初始化問(wèn)題)
public static SingletonTest getInstance() {
if (instance == null)
instance = new SingletonTest();
return instance;
}
}
方法二就是傳說(shuō)的中的飽漢模式
優(yōu)點(diǎn)是:寫(xiě)起來(lái)比較簡(jiǎn)單,當(dāng)類(lèi)SingletonTest被加載的時(shí)候,靜態(tài)變量static的instance未被創(chuàng)建并分配內(nèi)存空間,當(dāng)getInstance方法第一次被調(diào)用時(shí),初始化instance變量,并分配內(nèi)存,因此在某些特定條件下會(huì)節(jié)約了內(nèi)存;
缺點(diǎn)是:并發(fā)環(huán)境下很可能出現(xiàn)多個(gè)SingletonTest實(shí)例。
/**
*方法三
* 單例模式的實(shí)現(xiàn):飽漢式,線程安全簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)
*
*/
public class SingletonTest {
// 定義私有構(gòu)造方法(防止通過(guò) new SingletonTest()去實(shí)例化)
private SingletonTest() {
}
// 定義一個(gè)SingletonTest類(lèi)型的變量(不初始化,注意這里沒(méi)有使用final關(guān)鍵字)
private static SingletonTest instance;
// 定義一個(gè)靜態(tài)的方法(調(diào)用時(shí)再初始化SingletonTest,使用synchronized 避免多線程訪問(wèn)時(shí),可能造成重的復(fù)初始化問(wèn)題)
public static synchronized SingletonTest getInstance() {
if (instance == null)
instance = new SingletonTest();
return instance;
}
}
方法三為方法二的簡(jiǎn)單優(yōu)化
優(yōu)點(diǎn)是:使用synchronized關(guān)鍵字避免多線程訪問(wèn)時(shí),出現(xiàn)多個(gè)SingletonTest實(shí)例。
缺點(diǎn)是:同步方法頻繁調(diào)用時(shí),效率略低。
/**
* 方法四
* 單例模式最優(yōu)方案
* 線程安全 并且效率高
*
*/
public class SingletonTest {
// 定義一個(gè)私有構(gòu)造方法
private SingletonTest() {
}
//定義一個(gè)靜態(tài)私有變量(不初始化,不使用final關(guān)鍵字,使用volatile保證了多線程訪問(wèn)時(shí)instance變量的可見(jiàn)性,避免了instance初始化時(shí)其他變量屬性還沒(méi)賦值完時(shí),被另外線程調(diào)用)
private static volatile SingletonTest instance;
//定義一個(gè)公有的靜態(tài)方法,返回該類(lèi)型實(shí)例
public static SingletonTest getIstance() {
// 對(duì)象實(shí)例化時(shí)與否判斷(不使用同步代碼塊,instance不等于null時(shí),直接返回對(duì)象,提高運(yùn)行效率)
if (instance == null) {
//同步代碼塊(對(duì)象未初始化時(shí),使用同步代碼塊,保證多線程訪問(wèn)時(shí)對(duì)象在第一次創(chuàng)建后,不再重復(fù)被創(chuàng)建)
synchronized (SingletonTest.class) {
//未初始化,則初始instance變量
if (instance == null) {
instance = new SingletonTest();
}
}
}
return instance;
}
}
方法四為單例模式的最佳實(shí)現(xiàn)。內(nèi)存占用地,效率高,線程安全,多線程操作原子性。
(事實(shí)上,可以通過(guò)Java反射機(jī)制來(lái)實(shí)例化private類(lèi)型的構(gòu)造方法,此時(shí)基本上會(huì)使所有的Java單例實(shí)現(xiàn)失效。本帖不討論反射情況下問(wèn)題,默認(rèn)無(wú)反射,也是常見(jiàn)的面試已經(jīng)應(yīng)用場(chǎng)景)
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