Java Singleton Pattern(单例模式)

简介: 单例模式(Singleton Pattern)是 Java 中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。这种模式涉及到一个单一的类,该类负责创建自己的对象,同时确保只有单个对象被创建。

单例模式(Singleton Pattern)是 Java 中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。
这种模式涉及到一个单一的类,该类负责创建自己的对象,同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式,可以直接访问,不需要实例化该类的对象。

优点: 1、在内存里只有一个实例,减少了内存的开销,尤其是频繁的创建和销毁实例(比如管理学院首页页面缓存)。 2、避免对资源的多重占用(比如写文件操作)。
缺点:没有接口,不能继承,与单一职责原则冲突,一个类应该只关心内部逻辑,而不关心外面怎么样来实例化。

注意:

  • 单例类午餐的构造方法要私有化。
  • 单例类只能有一个实例。
  • 单例类必须自己创建自己的唯一实例。
  • 单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

实现方式:
1. 懒加载,线程不安全

/**
 * 懒汉式,线程不安全
 * @author mazaiting
 */
public class Singleton {
    
    private static Singleton sSingleton;
    
    private Singleton(){}

    /**
     * 获取单例--多线程不能正常工作。
     * @return 返回Singleton对象
     */
    public static Singleton getInstance() {
        if (null == sSingleton){
            sSingleton = new Singleton();
        }
        return sSingleton;
    }
    
}

2. 懒加载,线程安全

/**
 * 懒汉式,线程安全
 * @author mazaiting
 */
public class Singleton {
    
    private static Singleton sSingleton;
    
    private Singleton(){}

    /**
     * 获取单例--必须加锁 synchronized 才能保证单例,但加锁会影响效率。
     * @return 返回Singleton对象
     */
    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if (null == sSingleton){
            sSingleton = new Singleton();
        }
        return sSingleton;
    }
    
}

3. 非懒加载,线程安全


/**
 * 饿汉式,线程安全
 * @author mazaiting
 */
public class Singleton {
    
    private static Singleton sSingleton = new Singleton();
    
    private Singleton(){}

    /**
     * 获取单例--类加载时就初始化,浪费内存。
     * @return 返回Singleton对象
     */
    public static Singleton getInstance() {
        return sSingleton;
    }
    
}

4. Double Check Lock(DCL)--双检锁/双重校验锁

/**
 * 双检锁/双重校验锁,线程安全
 * @author mazaiting
 */
public class Singleton {
    
    private static Singleton sSingleton;
    
    private Singleton(){}

    /**
     * 获取单例--这种方式采用双锁机制,安全且在多线程情况下能保持高性能。
     * @return 返回Singleton对象
     */
    public static Singleton getInstance() {
        if (null == sSingleton) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (null == sSingleton) {
                    sSingleton = new Singleton();
                }
            }
        }
        return sSingleton;
    }
    
}

5. 登记式/静态内部类

/**
 * 双检锁/双重校验锁,线程安全
 * @author mazaiting
 */
public class Singleton {
    
    private Singleton(){}

    /**
     * 获取单例--这种方式能达到双检锁方式一样的功效,但实现更简单。
     * 对静态域使用延迟初始化,应使用这种方式而不是双检锁方式。
     * 这种方式只适用于静态域的情况,双检锁方式可在实例域需要延迟
     * 初始化时使用。
     * @return 返回Singleton对象
     */
    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }
    
    private static class SingletonHolder {
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();  
    }
    
}

6. 枚举

/**
 * 枚举--实现单例模式的最佳方法。它更简洁,自动支持序列化机制,绝对防止多次实例化。
 * @author mazaiting
 */
public enum Singleton {
    INSTANCE;
    private Singleton(){}
}
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