前言:单例模式----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。
一.概念:
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。
特点:1.单例类只能有一个实例。
2.单例类必须自己创建自己的唯一实例。
3.单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
优点: 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。
使用场景: 1、要求生产唯一序列号。
2、WEB 中的计数器,不用每次刷新都在数据库里加一次,用单例先缓存起来。
3、创建的一个对象需要消耗的资源过多,比如 I/O 与数据库的连接等。
案例:
package com.hlxd.SingletonModel;
/**
* Created by 14711 on 2018/8/17.
*/
public class SingleObject {
//创建 SingleObject 的一个对象
private static SingleObject instance = new SingleObject();
//让构造函数为 private,这样该类就不会被实例化
private SingleObject(){}
//获取唯一可用的对象
public static SingleObject getInstance(){
return instance;
}
public void showMessage(){
System.out.println("Hello World!");
}
}
package com.hlxd.SingletonModel;
/**
* Created by 14711 on 2018/8/17.
*/
public class SingletonPatternDemo {
public static void main(String[] args) {
//不合法的构造函数
//编译时错误:构造函数 SingleObject() 是不可见的
//SingleObject object = new SingleObject();
//获取唯一可用的对象
SingleObject object = SingleObject.getInstance();
//显示消息
object.showMessage();
}
}
Singleton通过将构造方法限定为private避免了类在外部被实例化,在同一个虚拟机范围内,Singleton的唯一实例只能通过getInstance()方法访问。
二:饿汉式:加载类时候就实例化对象了
A:浪费内存,线程不安全但是效率高
package com.hlxd.SingletonModel;
/**
* Created by 14711 on 2018/8/17.
*/
public class Singleton1 {
//私有的默认构造子
private Singleton1() {}
//已经自行实例化
private static final Singleton1 single = new Singleton1();
//静态工厂方法
public static Singleton1 getInstance() {
return single;
}
}
B:线程安全,利用双重锁机制,保持了性能
package com.hlxd.SingletonModel;
/**
* Created by 14711 on 2018/8/17.
*/
public class Singleton {
private volatile static Singleton singleton;
private Singleton (){}
public static Singleton getSingleton() {
if (singleton == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
}
}
return singleton;
}
}
三:懒汉式---调用方法时候实例化对象
A:线程不安全:不支持多线程。因为没有加锁 synchronized,所以严格意义上它并不算单例模式。
这种方式 lazy loading 很明显,不要求线程安全,在多线程不能正常工作。-------
package com.hlxd.SingletonModel;
/**
* Created by 14711 on 2018/8/17.
*/
public class Single2 {
private static Single2 instance;
private Single2 (){}
public static Single2 getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Single2();
}
return instance;
}
}
B:线程安全--这种方式具备很好的 lazy loading,能够在多线程中很好的工作,但是,效率很低,99% 情况下不需要同步
package com.hlxd.SingletonModel;
/**
* Created by 14711 on 2018/8/17.
*/
public class Sinleton3 {
private static Sinleton3 instance;
private Sinleton3 (){}
public static synchronized Sinleton3 getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Sinleton3();
}
return instance;
}
}
四:登记式/静态内部类---
描述:Singleton 类被装载了,instance 不一定被初始化。因为 SingletonHolder 类没有被主动使用,只有通过显式调用 getInstance 方法时,才会显式装载 SingletonHolder 类,从而实例化 instance。
应用场景: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。
实例:
package com.hlxd.SingletonModel;
/**
* Created by 14711 on 2018/8/17.
*/
public class Singleton4 {
private static class SingletonHolder {
private static final Singleton4 INSTANCE = new Singleton4();
}
private Singleton4 (){}
public static final Singleton4 getInstance() {
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
}
五:枚举
A:描述:这种实现方式还没有被广泛采用,但这是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。
B:线程安全的,但是实现的难度较高
C:实例
package com.hlxd.SingletonModel;
/**
* Created by 14711 on 2018/8/17.
*/
public enum Singleton5 {
INSTANCE;
public void whateverMethod() {
}
}