本文實(shí)例為大家分享了Java設(shè)計(jì)模式之單例模式的具體代碼，供大家參考，具體內(nèi)容如下

概念：

單例模式：一個(gè)類中只有一個(gè)實(shí)例。

一個(gè)類有且僅有一個(gè)實(shí)例，并且提供了一個(gè)全局的訪問(wèn)點(diǎn)。

使用該模式的起因：

　　當(dāng)我們?cè)跒g覽網(wǎng)站時(shí)，有些網(wǎng)站會(huì)顯示“當(dāng)前在線人數(shù)”。通常，實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能的辦法是將登陸的每一個(gè)IP存儲(chǔ)在一個(gè)內(nèi)存、文件或者數(shù)據(jù)庫(kù)中，每多一個(gè)IP，就實(shí)現(xiàn)“+1”。一般就是用一個(gè)方法，比如add()，實(shí)現(xiàn)“+1”的功能，比如用“update”語(yǔ)句，先獲取數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，再+1，更新數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，,然后保存；顯示在頁(yè)面時(shí)，再通過(guò)另外的方法獲取數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)即可。但是，當(dāng)多個(gè)用戶同時(shí)登陸時(shí)，如果每一個(gè)都要new一個(gè)對(duì)象，然后再通過(guò)“對(duì)象.方法名”調(diào)用執(zhí)行add()方法，再將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，這樣就會(huì)導(dǎo)致多個(gè)用戶無(wú)法將實(shí)際的用戶數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的記錄到數(shù)據(jù)庫(kù)中。所以，把這個(gè)計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)為一個(gè)全局對(duì)象（所有人都使用這一個(gè)對(duì)象，而不是用一個(gè)，new一個(gè)），所有人都共用同一份數(shù)據(jù)，就可以避免類似的問(wèn)題，這就是我們所說(shuō)的單例模式的其中的一種應(yīng)用。 

同樣的，還有其他場(chǎng)景中，也會(huì)遇到相似的情景，使用到類似的思路。比如：

　　 1.外部資源：每臺(tái)計(jì)算機(jī)有若干個(gè)打印機(jī)，但只能有一個(gè)PrinterSpooler，以避免兩個(gè)打印作業(yè)同時(shí)輸出到打印機(jī)。內(nèi)部資源：大多數(shù)軟件都有一個(gè)（或多個(gè)）屬性文件存放系統(tǒng)配置，這樣的系統(tǒng)應(yīng)該有一個(gè)對(duì)象管理這些屬性文件
　　 2. Windows的Task Manager（任務(wù)管理器）就是很典型的單例模式（這個(gè)很熟悉吧），想想看，是不是呢，你能打開(kāi)兩個(gè)windows task manager嗎？ 不信你自己試試看哦~
　　 3. windows的Recycle Bin（回收站）也是典型的單例應(yīng)用。在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，回收站一直維護(hù)著僅有的一個(gè)實(shí)例。
　　 4. 網(wǎng)站的計(jì)數(shù)器，一般也是采用單例模式實(shí)現(xiàn)，否則難以同步。
　　 5. 應(yīng)用程序的日志應(yīng)用，一般都何用單例模式實(shí)現(xiàn)，這一般是由于共享的日志文件一直處于打開(kāi)狀態(tài)，因?yàn)橹荒苡幸粋€(gè)實(shí)例去操作，否則內(nèi)容不好追加。
　　 6. Web應(yīng)用的配置對(duì)象的讀取，一般也應(yīng)用單例模式，這個(gè)是由于配置文件是共享的資源。
　　 7. 數(shù)據(jù)庫(kù)連接池的設(shè)計(jì)一般也是采用單例模式，因?yàn)閿?shù)據(jù)庫(kù)連接是一種數(shù)據(jù)庫(kù)資源。數(shù)據(jù)庫(kù)軟件系統(tǒng)中使用數(shù)據(jù)庫(kù)連接池，主要是節(jié)省打開(kāi)或者關(guān)閉數(shù)據(jù)庫(kù)連接所引起的效率損耗，這種效率上的損耗還是非常昂貴的，因?yàn)楹斡脝卫Ｊ絹?lái)維護(hù)，就可以大大降低這種損耗。
　　 8. 多線程的線程池的設(shè)計(jì)一般也是采用單例模式，這是由于線程池要方便對(duì)池中的線程進(jìn)行控制。
　　 9. 操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)，也是大的單例模式實(shí)現(xiàn)的具體例子，一個(gè)操作系統(tǒng)只能有一個(gè)文件系統(tǒng)。
　　 10. HttpApplication 也是單位例的典型應(yīng)用。熟悉ASP.Net(IIS)的整個(gè)請(qǐng)求生命周期的人應(yīng)該知道HttpApplication也是單例模式，所有的HttpModule都共享一個(gè)HttpApplication實(shí)例。 

總結(jié)起來(lái)，單例模式的一般應(yīng)用場(chǎng)景為：

　　  1.需要頻繁實(shí)例化然后銷毀的對(duì)象。

　　  2.創(chuàng)建對(duì)象時(shí)耗時(shí)過(guò)多或者耗資源過(guò)多，但又經(jīng)常用到的對(duì)象。

　     3.有狀態(tài)的工具類對(duì)象。

　　  4.頻繁訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)或者文件的對(duì)象。

　　  5.資源共享的情況下，避免由于資源操作時(shí)導(dǎo)致的性能或損耗等。如上述中的日志文件、應(yīng)用配置等。

　　  6.控制資源的情況下，方便資源之間的互相通信。如線程池等。

特點(diǎn)：

1、單例類只能有一個(gè)實(shí)例；

2、單例類必須自己創(chuàng)建自己的唯一實(shí)例；

3、單例類必須給所有其他對(duì)象提供這一實(shí)例

單例模式要素： 

   1.私有構(gòu)造方法
   2.私有靜態(tài)引用指向自己實(shí)例
   3.以自己實(shí)例為返回值的公有靜態(tài)方法 

實(shí)現(xiàn)單例模式的三種方法：

1.餓漢式：?jiǎn)卫龑?shí)例在類裝載時(shí)就構(gòu)建，急切初始化。（預(yù)先加載法）

/**
* 餓漢式（推薦）
*
*/
public class Test {
    private Test() {
    }
    public static Test instance = new Test();
    public Test getInstance() {
        return instance;
    }
}

優(yōu)點(diǎn) 

    1.線程安全
    2.在類加載的同時(shí)已經(jīng)創(chuàng)建好一個(gè)靜態(tài)對(duì)象，調(diào)用時(shí)反應(yīng)速度快

缺點(diǎn) 

    資源效率不高，可能getInstance()永遠(yuǎn)不會(huì)執(zhí)行到，但執(zhí)行該類的其他靜態(tài)方法或者加載了該類（class.forName)，那么這個(gè)實(shí)例仍然初始化

2.懶漢式：?jiǎn)卫龑?shí)例在第一次被使用時(shí)構(gòu)建，延遲初始化。

class Test {
    private Test() {
    }
    public static Test instance = null;
    public static Test getInstance() {
        if (instance == null) {
       //多個(gè)線程判斷instance都為null時(shí)，在執(zhí)行new操作時(shí)多線程會(huì)出現(xiàn)重復(fù)情況
            instance = new Singleton2();
        }
        return instance;
    }
}

優(yōu)點(diǎn) 

    避免了餓漢式的那種在沒(méi)有用到的情況下創(chuàng)建事例，資源利用率高，不執(zhí)行g(shù)etInstance()就不會(huì)被實(shí)例，可以執(zhí)行該類的其他靜態(tài)方法。

缺點(diǎn) 

    懶漢式在單個(gè)線程中沒(méi)有問(wèn)題，但多個(gè)線程同事訪問(wèn)的時(shí)候就可能同事創(chuàng)建多個(gè)實(shí)例，而且這多個(gè)實(shí)例不是同一個(gè)對(duì)象，雖然后面創(chuàng)建的實(shí)例會(huì)覆蓋先創(chuàng)建的實(shí)例，但是還是會(huì)存在拿到不同對(duì)象的情況。解決這個(gè)問(wèn)題的辦法就是加鎖synchonized，第一次加載時(shí)不夠快，多線程使用不必要的同步開(kāi)銷大。

3.雙重檢測(cè)

class Test {
    private Test() {
    }
    public static Test instance = null;

    public static Test getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (Test.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Test();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

優(yōu)點(diǎn) 

    資源利用率高，不執(zhí)行g(shù)etInstance()就不被實(shí)例，可以執(zhí)行該類其他靜態(tài)方法

缺點(diǎn) 

    第一次加載時(shí)反應(yīng)不快，由于java內(nèi)存模型一些原因偶爾失敗

4.靜態(tài)內(nèi)部類

class Test {
    private Test() {
    }

    private static class SingletonHelp {
        static Test instance = new Test();
    }

    public static Test getInstance() {
        return SingletonHelp.instance;
    }
}

優(yōu)點(diǎn) 

    資源利用率高，不執(zhí)行g(shù)etInstance()不被實(shí)例，可以執(zhí)行該類其他靜態(tài)方法

缺點(diǎn) 

    第一次加載時(shí)反應(yīng)不夠快

總結(jié)： 

    一般采用餓漢式，若對(duì)資源十分在意可以采用靜態(tài)內(nèi)部類，不建議采用懶漢式及雙重檢測(cè)

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