网站建设策划执行,合肥飞墨设计,百度网页入口官网,做棋牌推广网站违反不Java设计模式系列#xff1a;单例设计模式
介绍
所谓类的单例设计模式#xff0c;就是采取一定的方法保证在整个的软件系统中#xff0c;对某个类只能存在一个对象实例#xff0c;并且该类只提供一个取得其对象实例的方法#xff08;静态方法#xff09;
比如 Hiberna…Java设计模式系列单例设计模式
介绍
所谓类的单例设计模式就是采取一定的方法保证在整个的软件系统中对某个类只能存在一个对象实例并且该类只提供一个取得其对象实例的方法静态方法
比如 Hibernate 的 SessionFactory它充当数据存储源的代理并负责创建 Session 对象。SessionFactory 并不是轻量级的一般情况下一个项目通常只需要一个 SessionFactory 就够这是就会使用到单例模式
八种方式 1饿汉式静态常量 2饿汉式静态代码块 3懒汉式线程不安全 4懒汉式线程安全同步方法 5懒汉式线程不安全同步代码块 6双重检查 7静态内部类 8枚举
1、饿汉式静态常量 1构造器私有化防止外部 new 2类的内部创建对象 3向外暴露一个静态的公共方法 getInstance
package com.mcode.api.singleton.type1;/*** ClassName: SingletonTest01* Package: com.mcode.api.singleton.type1* Description:** Author: robin* Create: 2019/11/22 - 9:41 PM* Version: v1.0*/
public class SingletonTest01 {public static void main(String[] args) {Singleton instance Singleton.getInstance();Singleton instance1 Singleton.getInstance();System.out.println(instance instance1); //trueSystem.out.println(instance.hashCode instance.hashCode());System.out.println(instance.hashCode instance1.hashCode());}
}//饿汉式静态变量
class Singleton {// 1、构造器私有化private Singleton() {}// 2、类的内部创建对象private static final Singleton instance new Singleton();// 3、向外暴露一个静态的公共方法public static Singleton getInstance() {return instance;}
}优缺点 1优点这种写法比较简单就是在类装载的时候就完成实例化。避免了线程同步问题 2缺点在类装载的时候就完成实例化没有达到 Lazy Loading 的效果。如果从始至终从未使用过这个实例则会造成内存的浪费 3这种方式基于 classloder 机制避免了多线程的同步问题。不过instance 在类装载时就实例化在单例模式中大多数都是调用getlnstance 方法但是导致类装载的原因有很多种因此不能确定有其他的方式或者其他的静态方法导致类装载这时候初始化 instance 就没有达到 Lazy loading 的效果 4结论这种单例模式可用可能造成内存浪费
2、饿汉式静态代码块 1构造器私有化 2类的内部声明对象 3在静态代码块中创建对象 4向外暴露一个静态的公共方法
public class Singleton {// 1、构造器私有化private Singleton() {}// 2、类的内部声明对象private static Singleton instance;// 3、在静态代码块中创建对象static {instance new Singleton();}// 4、向外暴露一个静态的公共方法public static Singleton getInstance() {return instance;}
}优缺点 1这种方式和上面的方式其实类似只不过将类实例化的过程放在了静态代码块中也是在类装载的时候就执行静态代码块中的代码初始化类的实例。优缺点和上面是一样的。 2结论这种单例模式可用但是可能造成内存浪费
3、懒汉式线程不安全 1构造器私有化 2类的内部创建对象 3向外暴露一个静态的公共方法当使用到该方法时才去创建 instance
// 1、构造器私有化
private Singleton() {
}// 2、类的内部声明对象
private static Singleton instance;// 3、向外暴露一个静态的公共方法当使用到该方法时才去创建 instance
public static Singleton getInstance() {if (instance null) {instance new Singleton();}return instance;
}优缺点 1起到了 Lazy Loading 的效果但是只能在单线程下使用 2如果在多线程下一个线程进入了判断语句块还未来得及往下执行另一个线程也通过了这个判断语句这时便会产生多个实例 3结论在实际开发中不要使用这种方式
4、懒汉式线程安全同步方法 1构造器私有化 2类的内部创建对象 3向外暴露一个静态的公共方法加入同步处理的代码解决线程安全问题
public class Singleton {// 1、构造器私有化private Singleton() {}// 2、类的内部声明对象private static Singleton instance;// 3、向外暴露一个静态的公共方法加入同步处理的代码解决线程安全问题public static synchronized Singleton getInstance() {if (instance null) {instance new Singleton();}return instance;}
}优缺点 1解决了线程不安全问题 2效率太低了每个线程在想获得类的实例时候执行getlnstance()方法都要进行同步。而其实这个方法只执行一次实例化代码就够了后面的想获得该类实例直接return就行了。方法进行同步效率太低 3结论在实际开发中不推荐使用这种方式
5、懒汉式线程不安全同步代码块 1构造器私有化 2类的内部创建对象 3向外暴露一个静态的公共方法加入同步处理的代码块
public class Singleton {// 1、构造器私有化private Singleton() {}// 2、类的内部声明对象private static Singleton instance;// 3、向外暴露一个静态的公共方法加入同步处理的代码解决线程安全问题public static Singleton getInstance() {if (instance null) {synchronized (Singleton.class) {instance new Singleton();}}return instance;}
}优缺点 1这种方式本意是想对第四种实现方式的改进因为前面同步方法效率太低改为同步产生实例化的的代码块 2但是这种同步并不能起到线程同步的作用。跟第3种实现方式遇到的情形一致假如一个线程进入了判断语句块还未来得及往下执行另一个线程也通过了这个判断语句这时便会产生多个实例 3结论在实际开发中不能使用这种方式
6、双重检查 1构造器私有化 2类的内部创建对象同时用volatile关键字修饰修饰 3向外暴露一个静态的公共方法加入同步处理的代码块并进行双重判断解决线程安全问题
public class Singleton {// 1、构造器私有化private Singleton() {}// 2、类的内部声明对象同时用volatile关键字修饰修饰private static volatile Singleton instance;// 3、向外暴露一个静态的公共方法加入同步处理的代码块并进行双重判断解决线程安全问题public static Singleton getInstance() {if (instance null) {synchronized (Singleton.class) {if (instance null) {instance new Singleton();}}}return instance;}
}优缺点 1Double-Check 概念是多线程开发中常使用到的我们进行了两次检查这样就可以保证线程安全了 2这样实例化代码只用执行一次后面再次访问时直接 return 实例化对象也避免的反复进行方法同步 3线程安全延迟加载效率较高 4结论在实际开发中推荐使用这种单例设计模式
7、静态内部类 1构造器私有化 2定义一个静态内部类内部定义当前类的静态属性 3向外暴露一个静态的公共方法
public class Singleton {// 1、构造器私有化private Singleton() {}// 2、定义一个静态内部类内部定义当前类的静态属性private static class SingletonInstance {private static final Singleton instance new Singleton();}// 3、向外暴露一个静态的公共方法public static Singleton getInstance() {return SingletonInstance.instance;}
}优缺点 1这种方式采用了类装载的机制来保证初始化实例时只有一个线程 2静态内部类方式在 Singleton 类被装载时并不会立即实例化而是在需要实例化时调用getlnstance方法才会装载Singletonlnstance 类从而完成 Singleton 的实例化 3类的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化JVM帮助我们保证了线程的安全性在类进行初始化时别的线程是无法进入的 4优点避免了线程不安全利用静态内部类特点实现延迟加载效率高 5结论推荐使用
8、枚举
public enum Singleton {INSTANCE;public void sayHello() {System.out.println(Hello World);}
}优缺点 1这借助 JDK1.5 中添加的枚举来实现单例模式。不仅能避免多线程同步问题而且还能防止反序列化重新创建新的对象 2这种方式是 Effective Java 作者 Josh Bloch 提倡的方式 3结论推荐使用
JDK 源码分析
JDK中 java.lang.Runtime 就是经典的单例模式 注意事项和细节说明 1单例模式保证了系统内存中该类只存在一个对象节省了系统资源对于一些需要频繁创建销毁的对象使用单例模式可以提高系统性能 2当想实例化一个单例类的时候必须要记住使用相应的获取对象的方法而不是使用 new 3单例模式使用的场景需要频繁的进行创建和销毁的对象、创建对象时耗时过多或耗费资源过多但又经常用到的对象即重量级对象、工具类对象、频繁访问数据库或文件的对象比如数据源、session 工厂等
虽然上述提到的概念中将双重检查、静态内部类、枚举三种方式的单例模式单独列举出来说明但个人觉得本质也可以归类到饿汉式和懒汉式中另外同步代码块虽然上述中归类到线程安全实际上并不是线程安全的
总结如下 |——饿汉式静态常量、静态代码块、枚举本质就是静态常量 |——懒汉式 |——线程不安全一次检查、同步代码块 |——线程安全同步方法、双重检查、静态内部类
