Java单例设计模式的理解与常规实现方式-阿里云开发者社区

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Java单例设计模式的理解与常规实现方式

简介:

1:Java中单例模式是一种常见的设计模式,单例模式有以下特点:

  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。

  单例模式确保某个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。

2:java中单例模式的写法也有很多种,我在这里列举几张常用的方式:

 1、饿汉式,线程安全 但效率比较低:

/**

  • 单例模式的实现:饿汉式,线程安全 但效率比较低
    */

public class SingletonTest {

// 定义一个私有的构造方法
private SingletonTest() {  
}  

// 将自身的实例对象设置为一个属性,并加上static和final修饰符
private static final SingletonTest instance = new SingletonTest();  

// 静态方法返回该类的实例
public static SingletonTest getInstancei() {  
    return instance;  
}  

}

 2、懒汉式,非线程安全:

/**

  • 单例模式的实现:懒汉式,非线程安全
  • */

public class SingletonTest {

// 定义私有构造方法(防止通过 new SingletonTest()去实例化)
private SingletonTest() {   
}   

// 定义一个SingletonTest类型的变量(不初始化,注意这里没有使用final关键字)
private static SingletonTest instance;   

// 定义一个静态的方法(调用时再初始化SingletonTest,但是多线程访问时,可能造成重复初始化问题)
public static SingletonTest getInstance() {   
    if (instance == null)   
        instance = new SingletonTest();   
    return instance;   
}   

}

 3、懒汉式,线程安全简单实现  :

/**

  • 单例模式的实现:懒汉式,线程安全简单实现
  • */

public class SingletonTest {

// 定义私有构造方法(防止通过 new SingletonTest()去实例化)
private SingletonTest() {   
}   

// 定义一个SingletonTest类型的变量(不初始化,注意这里没有使用final关键字)
private static SingletonTest instance;   

// 定义一个静态的方法(调用时再初始化SingletonTest,使用synchronized 避免多线程访问时,可能造成重的复初始化问题)
public static synchronized  SingletonTest getInstance() {   
    if (instance == null)   
        instance = new SingletonTest();   
    return instance;   
}   

}

 4、线程安全 并且效率高  单例模式最优方案

/**

  • 单例模式最优方案
  • 线程安全 并且效率高
  • */

public class SingletonTest {

// 定义一个私有构造方法
private SingletonTest() { 
 
}   
//定义一个静态私有变量(不初始化,不使用final关键字,使用volatile保证了多线程访问时instance变量的可见性,避免了instance初始化时其他变量属性还没赋值完时,被另外线程调用)
private static volatile SingletonTest instance;  

//定义一个共有的静态方法,返回该类型实例
public static SingletonTest getIstance() { 
    // 对象实例化时与否判断(不使用同步代码块,instance不等于null时,直接返回对象,提高运行效率)
    if (instance == null) {
        //同步代码块(对象未初始化时,使用同步代码块,保证多线程访问时对象在第一次创建后,不再重复被创建)
        synchronized (SingletonTest.class) {
            //未初始化,则初始instance变量
            if (instance == null) {
                instance = new SingletonTest();   
            }   
        }   
    }   
    return instance;   
}   

}

 5、静态内部类方式

/**

  • 静态内部类方式
    *

*/
public class Singleton {

 private static class SingletonTest {  
 private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();  
 }  
 private Singleton (){}
 public static final Singleton getInstance() {  
     return SingletonTest.INSTANCE;  
 }  

}
以上单例如设计模式即使有多重检查锁也可以通过反射破坏单例

6、目前最为安全的实现单例的方法是通过内部静态enum的方法来实现,因为JVM会保证enum不能被反射并且构造器方法只执行一次,事例如下:

/**

  • 使用枚举的单例模式
    *
  • @author uu
    */

public class EnumSingleton{

private EnumSingleton(){}
public static EnumSingleton getInstance(){
    return Singleton.INSTANCE.getInstance();
}

private static enum Singleton{
    INSTANCE;
    
    private EnumSingleton singleton;
    //JVM会保证此方法绝对只调用一次
    private Singleton(){
        singleton = new EnumSingleton();
    }
    public EnumSingleton getInstance(){
        return singleton;
    }
}

public static void main(String[] args) {

EnumSingleton obj0 = EnumSingleton.getInstance();
EnumSingleton obj1 = EnumSingleton.getInstance();
//输出结果:obj0==obj1?true
System.out.println("obj0==obj1?" + (obj0==obj1));

}
}

在此浅谈一下个人理解,希望对大家有所帮助。

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