🧡前言
先看看思维导图:
📕在学习Java基础的时候,曾天真的以为单例设计模式就是懒汉式和饿汉式这两种。今天在B站学习了单例设计模式,真是打开了新世界的大门,自己总结了单例模式的学习笔记,从代码到自己的思路,最后到每一种方式的小结,相信小伙伴们看了后会有所收获
一、🍂模式介绍
所谓单例设计模式,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)
二、🍂分类
🏳🌈分类1:饿汉式
静态常量饿汉式
代码
public class Test01 { public static void main(String[] args) { Singleton instance1 = Singleton.getInstance(); Singleton instance2 = Singleton.getInstance(); //结果是true,说明是同一个对象实例 System.out.println(instance1 == instance2); } } class Singleton { //构造器私有化,外部不能通过new的方式创建此类的对象 private Singleton() {} //本类内部创建对象实例 private final static Singleton instance = new Singleton(); //提供静态方法,得到实例对象 public static Singleton getInstance() { return instance; } }
🔥思路
🚩先创建私有构造器,然后创建私有的final的静态对象,最后提供一个可以得到实例对象的方法
结论与分析
线程安全,写法简单,该方式可用,在类装载的时候就完成了实例化。也就是因为在类装载的时候完成了实例化,所以,如果从始至终都从未使用过这个实例,就造成了内存的浪费
静态代码块饿汉式
代码
class Singleton { private Singleton() {} private static Singleton instance; static { instance = new Singleton(); } public static Singleton getInstance() { return instance; } }
🔥思路
🚩先创建私有类构造器,然后创建私有静态类引用,接着在静态代码块中给引用创建实例,最后提供一个可以得到实例对象的方法
结论与分析
线程安全,写法简单,该方式可用,在类装载的时候就完成了实例化。也就是因为在类装载的时候完成了实例化,所以,如果从始至终都从未使用过这个实例,就造成了内存的浪费
🏳🌈分类2:懒汉式
方式1
代码
class Singleton{ private Singleton(){} private static Singleton instance; //当使用该方法时,才去创建对象 public static Singleton getInstance(){ if (instance == null) instance = new Singleton(); return instance; } }
🔥思路
🚩跟前面的饿汉式思路差不多,先创建一个私有类构造器,然后提供私有静态引用,最后写一个静态方法用来得到引用的对象实例;其中,引用的对象实例是用if (instance == null)来判断是否赋值的
结论与分析
线程不安全,当在多线程下,一个线程进入了if (instance == null)判断语句,还未来得及往下执行,另一个线程也通过了这个判断语句,这时候就可能产生多个实例,不建议使用
方式2
代码
class Singleton{ private static Singleton instance; private Singleton(){} //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; } }
🔥思路
🚩思路跟方式1就是在方法中多了一个synchronized,可以保证线程安全
结论与分析
线程安全,但是效率低。每个线程在想获得类的实例的时候,执行getInstance()都要进行同步,其实这个方法只执行一次实例化代码就可以了,不推荐使用
方式3
代码
class Singleton{ private static Singleton instance; private Singleton(){} public static Singleton getInstance(){ if (instance == null){ synchronized(Singleton.class){ instance = new Singleton(); } } return instance; } }
🔥思路
🚩跟前面的代码没有很大区别,不同的是,方式3把synchronized线程同步问题放在getInstance()里面,但是并没有解决安全问题
结论与分析
线程不安全,效率也低,不推荐使用
🏳🌈分类3:双重检查
代码
class Singleton{ /* volatile的作用: 1、保证了不同线程对该变量操作的内存可见性(当一个线程修改了变量,其他使用次变量的线程可以立即知道这一修改) 2、禁止了指令重排序. */ private static volatile Singleton instance; private Singleton(){} public static Singleton getInstance(){ if (instance == null){ synchronized(Singleton.class){ if (instance == null) instance = new Singleton(); } } return instance; } }
🔥思路
🚩这里可以和懒汉式的方式3对比一下,大体上比方式3多了一层if语句的判断
总结分析
线程安全,效率较高;如代码所示,进行了两次if (instance == null)检查,可以保证线程安全,推荐使用
🏳🌈分类4:静态内部类
代码
class Singleton{ private Singleton(){} private static class SingletonInstance{ private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); } public static Singleton getInstance(){ return SingletonInstance.INSTANCE; } }
🔥思路
🚩这个思路也比较好理解,先构造私有类构造器方法,然后创建静态内部类用来创建类的对象,最后创建一个从内部类获取对象实例的方法
总结分析
线程安全,采用了类装载的机制来保证初始化实例时只有一个线程,效率高;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getInstance方法,才会装载SingletonInstance类,从而完成Singleton的实例化,推荐使用
🏳🌈分类5:枚举
代码
public class Test08 { public static void main(String[] args) { Singleton instance1 = Singleton.INSTANCE; Singleton instance2 = Singleton.INSTANCE; //true System.out.println(instance1 == instance2); //运行结果:你好呀,我是卷心菜~~ instance1.sayHello(); } } enum Singleton{ INSTANCE; public void sayHello(){ System.out.println("你好呀,我是卷心菜~~"); } }
🔥思路
🚩枚举类真的是单例模式中最简单的一个了,就是根据自己需要的来写相应的属性和方法
总结分析
线程安全,能防止反序列化重新创建新的对象,非常推荐使用
三、🍂使用场景
🚩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(即:重量级对象),但又经常用到的对象、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)
四、🍂总结
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
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来获取对象