Java創(chuàng)建型設(shè)計模式之單例模式
介紹
單例模式是一種創(chuàng)建型設(shè)計模式,其主要特點包括:
- 只有一個實例:單例模式確保系統(tǒng)中只有一個實例對象存在,所有對該對象的訪問都是對同一個對象的引用
- 全局訪問:單例模式可以全局訪問該實例對象,避免了多個對象之間的沖突和競爭
- 延遲初始化:單例模式通常使用延遲初始化技術(shù),再需要的時候才創(chuàng)建單例對象,避免了不必要的資源浪費和性能損失,保證單例對象的正確性和可靠性
- 線程安全:單例模式需要考慮線程安全問題,確保多線程下獲取到的實例對象是同一個,避免了多線程之間的競爭和沖突
優(yōu)點
- 提供全局唯一實例,方便對對象的管理和維護(hù)
- 減少了對象的創(chuàng)建和銷毀,提高了系統(tǒng)性能.
- 避免了多個實例之間的競爭和沖突,確保對象狀態(tài)的一致性和穩(wěn)定性
- 可以控制系統(tǒng)中某個類的實例數(shù)量,避免系統(tǒng)資源浪費和濫用
- 便于實現(xiàn)線程安全化,序列化,反射等功能,提高了對象的可靠性和安全性
缺點
- 單例模式會增加代碼的復(fù)雜度,增加了系統(tǒng)的維護(hù)難度和代碼的測試難度
- 單例模式可能會引起單例對象的生命周期過長,導(dǎo)致對象不能及時釋放,從而影響系統(tǒng)的性能
- 單例模式可能會被濫用,導(dǎo)致系統(tǒng)中存在過多的單例對象,從而增加了系統(tǒng)資源的占用和管理難度
- 單例模式可能會被破壞,特別是多線程環(huán)境下,需要采用特殊實現(xiàn)方式來保證單例對象的正確性和可靠性
實現(xiàn)
餓漢式
? 這是一種最簡單的單例實現(xiàn)方法.再這種方法中,單例實例再類加載時被創(chuàng)建,因此可以保證在多線程環(huán)境下是安全的.
package com.fanqiechaodan.singleton.singleton1; /** * @Classname Singleton * @Description */ public class Singleton { private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); private Singleton(){ // 私有構(gòu)造函數(shù) } public static Singleton getInstance(){ return INSTANCE; } }
懶漢式
在這種方法中,單例實例在第一次被使用時創(chuàng)建.在多線程環(huán)境下,使用雙重鎖定機制可以確保只有一個實例被創(chuàng)建.
package com.fanqiechaodan.singleton.singleton2; /** * @Classname Singleton * @Description */ public class Singleton { private static volatile Singleton instance; private Singleton() { // 私有構(gòu)造函數(shù) } public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { synchronized (Singleton.class) { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } } } return instance; } }
靜態(tài)內(nèi)部類
這種方法利用了Java的類加載機制,在第一次訪問SingletonHolder類時才會加載Singleton實例,這種方法既保證了線程安全,又可以實現(xiàn)懶加載
package com.fanqiechaodan.singleton.singleton3; /** * @Classname Singleton * @Description */ public class Singleton { private Singleton(){ // 私有構(gòu)造函數(shù) } public static Singleton getInstance(){ return SingletonHolder.INSTANCE; } private static class SingletonHolder{ private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); } }
枚舉
使用枚舉類型可以非常方便的實現(xiàn)線程安全的單例模式.枚舉在定義時就被創(chuàng)建了,因此它是線程安全的,并且只有一個實例.
package com.fanqiechaodan.singleton.singleton4; /** * @Classname Singleton * @Description */ public class Singleton { private Singleton() { // 私有構(gòu)造函數(shù) } static enum SingletonEnum { /** * 枚舉實例 */ INSTANCE; private Singleton singleton; /** * 私有構(gòu)造函數(shù),確保只有一個實例 */ private SingletonEnum() { singleton = new Singleton(); } private Singleton getSingleton() { return singleton; } } /** * 對外暴露一個獲取Singleton對象的靜態(tài)方法 * * @return */ public static Singleton getInstance() { return SingletonEnum.INSTANCE.getSingleton(); } }
- 餓漢式實現(xiàn)簡單,但不支持延遲加載,在應(yīng)用程序啟動時,即創(chuàng)建了實例對象
- 懶漢式支持懶加載,但是需要使用雙重檢查鎖機制,代碼比較復(fù)雜
- 靜態(tài)內(nèi)部類是一種簡單的,線程安全的實現(xiàn)方法,同時也支持延遲加載
- 枚舉類型是最簡單的單例實現(xiàn)方法,同時也是最安全的.它不需要考慮線程安全問題,同時也支持延遲加載.
總體來說,枚舉單例模式是一種簡單,高效且線程安全的單例實現(xiàn)方式,可以滿足大部分單例模式的需求.因此在實際開發(fā)中,推薦使用枚舉單例模式來實現(xiàn)單例模式.
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