什么是单例模式(Singleton)?
单例模式确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
这定义已经很明确了,那就是全局只能有这个类的一个实例,举世无双。
这种模式使用的场景实在是太多了,它就好像对某个类实行了“计划生育”政策,限制住了某个类的数量。例如某些类对象需要经常使用,但是如果不停的构造-析构又会消耗不必要的资源;又比如某个资源或文件只能够有一个对象,那就可以通过该模式实现全局的获取。
如何实现
那么如何让全局只有一个类呢?
——需要限制类对象创建,可以将构造函数声明为private,这样就不能在外部通过new来实现了。并且利用static仅有一个全局对象的特点来限制实例个数。
问题来了,既然构造函数已经被声明为private,怎么获得该类的对象呢?
——简单,在该类的内部声明一个静态成员函数即可。可以通过这个静态成员函数来获取类内部的对象。
单例模式的实现分为懒汉、饿汉模式,主要是从是否在类初始化的时候的创建对象,如果是,那就是饿汉模式,一刻都等不及。
懒汉模式:直到需要该实例的时候才创建对应的实例,最简单的实现。
public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton (){} //需要的时候再创建对应的实例 public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } }
考虑到上面的代码线程不安全,可以通过加锁机制改为:
public class Singleton { private volatile static Singleton singleton; private Singleton (){} //采用双检查锁,避免频繁加锁,性能较好 public static Singleton getSingleton() { if (singleton == null) { synchronized (Singleton.class) { if (singleton == null) { singleton = new Singleton(); } } } return singleton; } }
注意,这里使用了两次判断,如果只使用一次判断加锁的话,在单例模式的使用过程中就会有很多次加锁操作。而这些加锁操作是可以避免的,这种方式被称为double-check。
**饿汉模式:类初始化的时候就建立该类的一个实例,**通过静态变量来实现。
public class SingleObject { //创建 SingleObject 的一个对象 private static SingleObject instance = new SingleObject(); //让构造函数为 private,这样该类就不会被实例化 private SingleObject(){} //可以通过该API获取唯一可用的对象 public static SingleObject getInstance(){ return instance; } public void showMessage(){ System.out.println("Hello World!"); } }
总结
总之,单例模式的核心就是**保证类对象只有一个。**而具体的实现方式则是为了应对不同场景、性能要求而选择的。