设计模式-Singleton单例模式详解以及8种写法

简介: 设计模式-Singleton单例模式详解以及8种写法

什么是单例模式


单列模式是保证在内存之中只有一个实例



单列模式的八种写法


  1. 第一种写法饿汉式 类加载到内存后,就实例化一个单例,JVM保证线程安全。简单实用,推荐使用!缺点:不管用到与否,类装载时就完成实例化


public class Mgr01 {
    private static final Mgr01 INSTANCE = new Mgr01();
    private Mgr01() {};
    public static Mgr01 getInstance() {
        return INSTANCE;
    }
    public static void main(String[] args) {
        Mgr01 m1 = Mgr01.getInstance();
        Mgr01 m2 = Mgr01.getInstance();
        System.out.println(m1 == m2);
    }
}
复制代码


  1. 第二种写法 饿汉式,跟第一种一样,只是放在静态代码快加载


public class Mgr02 {
    private static final Mgr02 INSTANCE;
    static {
        INSTANCE = new Mgr02();
    }
    private Mgr02() {};
    public static Mgr02 getInstance() {
        return INSTANCE;
    }
    public static void main(String[] args) {
        Mgr02 m1 = Mgr02.getInstance();
        Mgr02 m2 = Mgr02.getInstance();
        System.out.println(m1 == m2);
    }
}
复制代码


  1. 第三种写法 懒汉式就是什么时候用的时候才初始化,虽然达到了按需初始化的目的,但却带来线程不安全的问题


public class Mgr03 {
    private static Mgr03 INSTANCE;
    private Mgr03() {
    }
    public static Mgr03 getInstance() {
        if (INSTANCE == null) {
            try {
                Thread.sleep(1);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            INSTANCE = new Mgr03();
        }
        return INSTANCE;
    }
    public void m() {
        System.out.println("m");
    }
    public static void main(String[] args) {
        for(int i=0; i<100; i++) {
            new Thread(()->
                System.out.println(Mgr03.getInstance().hashCode())
            ).start();
        }
    }
}
复制代码


  1. 第四种写法,懒汉式的另一种写法synchronized解决,但也带来效率下降


public class Mgr04 {
    private static Mgr04 INSTANCE;
    private Mgr04() {
    }
    public static synchronized Mgr04 getInstance() {
        if (INSTANCE == null) {
            try {
                Thread.sleep(1);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            INSTANCE = new Mgr04();
        }
        return INSTANCE;
    }
    public void m() {
        System.out.println("m");
    }
    public static void main(String[] args) {
        for(int i=0; i<100; i++) {
            new Thread(()->{
                System.out.println(Mgr04.getInstance().hashCode());
            }).start();
        }
    }
}
复制代码


  1. 第五种写法, 懒汉式妄图通过减小同步代码块的方式提高效率,在多线程访问情况下,不能保证只有一个Mgr05实例


public class Mgr05 {
    private static Mgr05 INSTANCE;
    private Mgr05() {
    }
    public static Mgr05 getInstance() {
        if (INSTANCE == null) {
            synchronized (Mgr05.class) {
                try {
                    Thread.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                INSTANCE = new Mgr05();
            }
        }
        return INSTANCE;
    }
    public void m() {
        System.out.println("m");
    }
    public static void main(String[] args) {
        for(int i=0; i<100; i++) {
            new Thread(()->{
                System.out.println(Mgr05.getInstance().hashCode());
            }).start();
        }
    }
}
复制代码


  1. 第六种方法  懒汉式 双重非空检查,还要加上volatile,因为在创建对象的时候,第二条指令和第三条指令会进行重排序。假设此时线程1通过第二次检查,在创建对象的过程中,第二条指令和第三条指令出现重排序,此时INSTANCE指向的是一个半初始化的对象。如果在这个时候线程2进来了,在执行第一次检查的时候发现INSTANCE并非为空,这时就直接返回了半初始化的INSTANCE,从而会出现问题。


public class Mgr06 {
    private static volatile Mgr06 INSTANCE; //JIT
    private Mgr06() {
    }
    public static Mgr06 getInstance() {
        if (INSTANCE == null) {
            //双重检查
            synchronized (Mgr06.class) {
                if(INSTANCE == null) {
                    try {
                        Thread.sleep(1);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    INSTANCE = new Mgr06();
                }
            }
        }
        return INSTANCE;
    }
    public void m() {
        System.out.println("m");
    }
    public static void main(String[] args) {
        for(int i=0; i<100; i++) {
            new Thread(()->{
                System.out.println(Mgr06.getInstance().hashCode());
            }).start();
        }
    }
}
复制代码



  1. 第七种方法 静态内部类写法,加载外部类时不会加载内部类,这样可以实现懒加载
public class Mgr07 {
    private Mgr07() {
    }
    private static class Mgr07Holder {
        private final static Mgr07 INSTANCE = new Mgr07();
    }
    public static Mgr07 getInstance() {
        return Mgr07Holder.INSTANCE;
    }
    public void m() {
        System.out.println("m");
    }
    public static void main(String[] args) {
        for(int i=0; i<100; i++) {
            new Thread(()->{
                System.out.println(Mgr07.getInstance().hashCode());
            }).start();
        }
    }
}
复制代码



  1. 第八种写法,枚举单例不仅可以解决线程同步。还可以防止反序列化,最完美的写法,枚举类没有办法反序列化,是因为枚举类没有构造方法,所以没办法反序列化
public enum Mgr08 {
    INSTANCE;
    public void m() {}
    public static void main(String[] args) {
        for(int i=0; i<100; i++) {
            new Thread(()->{
                System.out.println(Mgr08.INSTANCE.hashCode());
            }).start();
        }
    }
}



相关文章
|
1月前
|
设计模式 安全 Java
Kotlin教程笔记(57) - 改良设计模式 - 单例模式
Kotlin教程笔记(57) - 改良设计模式 - 单例模式
27 2
|
14天前
|
设计模式 安全 Java
Kotlin教程笔记(57) - 改良设计模式 - 单例模式
Kotlin教程笔记(57) - 改良设计模式 - 单例模式
|
22天前
|
设计模式 存储 数据库连接
PHP中的设计模式:单例模式的深入理解与应用
【10月更文挑战第22天】 在软件开发中,设计模式是解决特定问题的通用解决方案。本文将通过通俗易懂的语言和实例,深入探讨PHP中单例模式的概念、实现方法及其在实际开发中的应用,帮助读者更好地理解和运用这一重要的设计模式。
15 1
|
1月前
|
设计模式 安全 Java
C# 一分钟浅谈:设计模式之单例模式
【10月更文挑战第9天】单例模式是软件开发中最常用的设计模式之一,旨在确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。本文介绍了单例模式的基本概念、实现方式(包括饿汉式、懒汉式和使用 `Lazy&lt;T&gt;` 的方法)、常见问题(如多线程和序列化问题)及其解决方案,并通过代码示例详细说明了这些内容。希望本文能帮助你在实际开发中更好地应用单例模式,提高代码质量和可维护性。
29 1
|
28天前
|
设计模式 安全 Java
Kotlin教程笔记(57) - 改良设计模式 - 单例模式
Kotlin教程笔记(57) - 改良设计模式 - 单例模式
25 0
|
30天前
|
设计模式 安全 Java
Kotlin教程笔记(57) - 改良设计模式 - 单例模式
本教程详细讲解了Kotlin中的单例模式实现,包括饿汉式、懒汉式、双重检查锁、静态内部类及枚举类等方法,适合需要深入了解Kotlin单例模式的开发者。快速学习者可参考“简洁”系列教程。
28 0
|
1月前
|
设计模式 存储 数据库连接
Python编程中的设计模式之美:单例模式的妙用与实现###
本文将深入浅出地探讨Python编程中的一种重要设计模式——单例模式。通过生动的比喻、清晰的逻辑和实用的代码示例,让读者轻松理解单例模式的核心概念、应用场景及如何在Python中高效实现。无论是初学者还是有经验的开发者,都能从中获得启发,提升对设计模式的理解和应用能力。 ###
|
1月前
|
设计模式 安全 Java
Kotlin教程笔记(57) - 改良设计模式 - 单例模式
Kotlin教程笔记(57) - 改良设计模式 - 单例模式
|
1月前
|
设计模式 存储 安全
PHP中的设计模式:单例模式的深入解析与实践
在PHP开发中,设计模式是提高代码可维护性、扩展性和重用性的关键技术之一。本文将深入探讨单例模式(Singleton Pattern)的原理、实现方式及其在PHP中的应用,同时通过实例展示如何在具体的项目场景中有效利用单例模式来管理和组织对象,确保全局唯一性的实现和最佳实践。
|
1月前
|
设计模式 传感器 运维
Harmony设计模式-单例模式
Harmony设计模式-单例模式
59 0