Java大数据平台开发 学习笔记(32)—— java设计模式(单例模式)知识汇总

一、前言

  • 单例模式注意事项和细节说明:
  1. 单例模式 保证了 系统内存中 只存在一个对象,节省了系统资源,对于一些需要频繁创建和销毁对象的场景下,提高了系统的性能。
  2. 应用场景:比如 数据源、Session 工厂 等。

二、分类:

在这里插入图片描述

三、代码实现:


2.1、饿汉式(静态常量):

package type01;

public class SinglctonDemo {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        Singlcton singlcton1 = Singlcton.getInstance();
        Singlcton singlcton2 = Singlcton.getInstance();
        System.out.println(singlcton1 == singlcton2);
        System.out.println("singlcton1.hashCode = "+singlcton1.hashCode());
        System.out.println("singlcton2.hashCode = "+singlcton2.hashCode());
    }
}

class Singlcton {
    
    
    private Singlcton(){
    
    }

    private final static Singlcton instance = new Singlcton();

    public static Singlcton getInstance(){
    
    
        return instance;
    }
}

优缺点说明:

  1. 优点:这种写法比较简单,就是在类加载时实例化,避免了线程同步问题。
  2. 缺点:在类加载时实例化,没有实现 Lazy Loading (懒加载)效果,可能未使用该实例,导致内存的浪费。

总结:这种单例模式可用,可能造成内存浪费。


2.2、饿汉式(静态代码块):

package type01;

public class SinglctonDemo {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        Singlcton singlcton1 = Singlcton.getInstance();
        Singlcton singlcton2 = Singlcton.getInstance();
        System.out.println(singlcton1 == singlcton2);
        System.out.println("singlcton1.hashCode = "+singlcton1.hashCode());
        System.out.println("singlcton2.hashCode = "+singlcton2.hashCode());
    }
}

class Singlcton {
    
    
    private Singlcton(){
    
    }

    static {
    
    
        instance = new Singlcton();
    }

    private static Singlcton instance;

    public static Singlcton getInstance(){
    
    
        return instance;
    }
}

优缺点说明:

  1. 优点:这种写法比较简单,就是在类加载时实例化,避免了线程同步问题。
  2. 缺点:在类加载时实例化,没有实现 Lazy Loading (懒加载)效果,可能未使用该实例,导致内存的浪费。

总结:这种单例模式可用,可能造成内存浪费。


2.3、懒汉式(线程不安全):

package type01;

public class SinglctonDemo {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        Singlcton singlcton1 = Singlcton.getInstance();
        Singlcton singlcton2 = Singlcton.getInstance();
        System.out.println(singlcton1 == singlcton2);
        System.out.println("singlcton1.hashCode = "+singlcton1.hashCode());
        System.out.println("singlcton2.hashCode = "+singlcton2.hashCode());
    }
}

class Singlcton {
    
    
    private Singlcton(){
    
    }

    private static Singlcton instance;

    public static Singlcton getInstance(){
    
    
        if(instance == null){
    
    
            instance = new Singlcton();
        }
        return instance;
    }
}

优缺点说明:

  1. 优点:实现 Lazy Loading (懒加载)效果,存在线程不安全问题。
  2. 缺点:不能在多线程的情况下使用,存在线程不安全问题。

总结:在实际开发中,不能使用这种方式。


2.4、懒汉式(线程安全、同步方法):

package type01;

public class SinglctonDemo {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        Singlcton singlcton1 = Singlcton.getInstance();
        Singlcton singlcton2 = Singlcton.getInstance();
        System.out.println(singlcton1 == singlcton2);
        System.out.println("singlcton1.hashCode = "+singlcton1.hashCode());
        System.out.println("singlcton2.hashCode = "+singlcton2.hashCode());
    }
}

class Singlcton {
    
    
    private Singlcton(){
    
    }

    private static Singlcton instance;

    public static synchronized Singlcton getInstance(){
    
    
        if(instance == null){
    
    
            instance = new Singlcton();
        }
        return instance;
    }
}

优缺点说明:

  1. 优点:实现 Lazy Loading (懒加载)效果,解决了线程不安全问题。
  2. 缺点:效率太低了,每个线程都需要排队等待获取实例。

总结:在实际开发中,不能使用这种方式。


2.5、懒汉式(线程安全、同步代码块):

package type01;

public class SinglctonDemo {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        Singlcton singlcton1 = Singlcton.getInstance();
        Singlcton singlcton2 = Singlcton.getInstance();
        System.out.println(singlcton1 == singlcton2);
        System.out.println("singlcton1.hashCode = "+singlcton1.hashCode());
        System.out.println("singlcton2.hashCode = "+singlcton2.hashCode());
    }
}

class Singlcton {
    
    
    private Singlcton(){
    
    }

    private static Singlcton instance;

    public static Singlcton getInstance(){
    
    
        if(instance == null){
    
    
            synchronized(Singlcton.class) {
    
    
                instance = new Singlcton();
            }
        }
        return instance;
    }
}

优缺点说明:

  1. 优点:实现 Lazy Loading (懒加载)效果,存在线程不安全问题。
  2. 缺点:存在线程不安全问题。

总结:在实际开发中,不能使用这种方式。


2.6、双重检查(Double-Check):

package type01;

public class SinglctonDemo {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        Singlcton singlcton1 = Singlcton.getInstance();
        Singlcton singlcton2 = Singlcton.getInstance();
        System.out.println(singlcton1 == singlcton2);
        System.out.println("singlcton1.hashCode = "+singlcton1.hashCode());
        System.out.println("singlcton2.hashCode = "+singlcton2.hashCode());
    }
}

class Singlcton {
    
    
    private Singlcton(){
    
    }

    private static volatile Singlcton instance;

    public static Singlcton getInstance(){
    
    
        if(instance == null){
    
    
            synchronized(Singlcton.class) {
    
    
                if(instance == null) {
    
    
                    instance = new Singlcton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

优缺点说明:

  1. 优点:线程安全;延时加载;效率较高。
  2. 缺点:暂无

总结:在实际开发中,推荐使用这种方式。


2.7、静态内部类:

package type01;

public class SinglctonDemo {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        Singlcton singlcton1 = Singlcton.getInstance();
        Singlcton singlcton2 = Singlcton.getInstance();
        System.out.println(singlcton1 == singlcton2);
        System.out.println("singlcton1.hashCode = "+singlcton1.hashCode());
        System.out.println("singlcton2.hashCode = "+singlcton2.hashCode());
    }
}

class Singlcton {
    
    
    private Singlcton(){
    
    }

    private static class SinglctonInstance{
    
    
        private final static Singlcton INSYANCE = new Singlcton();
    }

    public static Singlcton getInstance(){
    
    
        return SinglctonInstance.INSYANCE;
    }
}

优缺点说明:

  1. 优点:静态属性类加载使得JVM保证了线程安全问题,并且 延时加载;效率较高。
  2. 缺点:暂无

总结:强烈推荐使用这种方式。


2.8、枚举:

package type01;

public class SinglctonDemo {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        Singlcton singlcton1 = Singlcton.INSYANCE;
        Singlcton singlcton2 = Singlcton.INSYANCE;
        System.out.println(singlcton1 == singlcton2);
        System.out.println("singlcton1.hashCode = "+singlcton1.hashCode());
        System.out.println("singlcton2.hashCode = "+singlcton2.hashCode());
    }
}

enum  Singlcton {
    
    
    INSYANCE;
}

优缺点说明:

  1. 优点:借助1.5的新特性解决了线程安全问题,并且 延时加载;效率较高。
  2. 缺点:暂无

总结:官方强烈推荐使用这种方式。


• 由 ChiKong_Tam 写于 2020 年 10 月 16 日

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