Java单例模式
2023-12-13 15:43:47
单例模式介绍
单例模式的作用:
- 节省内存和计算,实例只创建一次,不必重复创建
- 保证结果正确,比如单例计数器,用作多线程的数据统计
- 方便管理,例如日期工具类,字符串工具类,不需要创建那么多的实例
单例模式适用场景:
- 无状态的工具类:比如日志工具类,不管是在哪里适用,我们需要的只是它帮我们记录日志信息,除此之外,并不需要在它的实例对象上存储任何状态,这时候我们就只需要一个实例对象即可。
- 全局信息类:比如我们在一个类上记录网站的访问次数,我们不希望有的访问被记录在对象A上,有的却记录在对象B上,这时候我们就让这个类成为单例。
饿汉式——静态常量
// 饿汉式单例
class Singleton1 {
// 指向自己实例的私有静态引用,主动创建
private static Singleton1 singleton1 = new Singleton1();
// 私有的构造方法
private Singleton1(){}
public static Singleton1 getSingleton1(){
return singleton1;
}
// 以自己实例为返回值的静态的公有
}
优点:这种写法比较简单,就是在类装载的时候就完成实例化,避免了线程同步问题。
缺点:在类装载的时候就完成实例化,没有达到lazy loading的效果,如果从始至终都未使用过这个实例,则会造成内存的浪费
懒汉式——线程不安全
// 懒汉式单例
public class Singleton2 {
// 指向自己实例的私有静态引用
private static Singleton2 singleton2;
// 私有的构造方法
private Singleton2(){}
// 以自己实例为返回值的静态的公有方法,静态工厂方法
public static Singleton2 getSingleton2(){
// 被动创建,在真正需要使用时才去创建
if (singleton2 == null) {
singleton2 = new Singleton2();
}
return singleton2;
}
}
我们从懒汉式单例可以看到,单例实例被延迟加载,即只有在真正使用的时候才会实例化一个对象并交给自己的引用。
这种写法起到了Lazy Loading的效果,但是只能在单线程下使用。如果在多线程下,一个线程进入了if (singleton == null)判断语句块,还未来得及往下执行,另一个线程也通过了这个判断语句,这时便会产生多个实例。所以在多线程环境下不可使用这种方式。
懒汉式——线程安全,同步方法(不推荐用)
public class Singleton4 {
private static Singleton4 instance;
private Singleton4() {
}
public synchronized static Singleton4 getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton4();
}
return instance;
}
}
解决上面第三种方式的线程不安全问题,做个线程同步就可以了,于是就对getInstance()
方法进行了线程同步。
缺点:效率太低了,每个线程在想获得类的实例的时候,执行getInstance()
方法都要进行同步。而其实这个方法只执行一次实例化代码就够了,后面的想获得该类实例,直接return就行了。方法进行同步效率太低要改进。
双重锁校验(线程安全)
public class Singleton6 {
private volatile static Singleton6 instance;
private Singleton6() {
}
public static Singleton6 getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (Singleton6.class) {
if (instance == null) {
instance = new Singleton6();
}
}
}
return instance;
}
}
优点:线程安全,延迟加载,效率较高
双重检查的好处:保证线程安全和性能
volatile作用:创建对象不是原子操作,要防止重排序
静态内部类(可用)
public class Singleton7 {
private Singleton7() {
}
private static class SingletonInstance {
private static final Singleton7 INSTANCE = new Singleton7();
}
public static Singleton7 getInstance() {
return SingletonInstance.INSTANCE;
}
}
静态内部类在Singleton类被装载时不会立即实例化,而是在需要实例化时,调用getInstance方法,才会装载SingletonInstance类,从而完成Singleton的实例化。
类的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化,JVM帮助我们保证了线程的安全性,在类进行初始化时,别的线程无法进入。
优点:避免了线程不安全,延迟加载,效率高。
枚举(推荐用)
public enum Singleton8 {
INSTANCE;
public void getInstance() {
}
}
不仅能避免多线程同步问题,还是懒加载,而且还能防止反序列化重新创建新的对象。
各种写法的适用场合
- 最好的方法是利用枚举,因为还可以防止反序列化重新创建新的对象
- 非线程同步的方法不能使用
- 如果程序一开始要加载的资源太多,那么就应该使用懒加载
- 饿汉式如果是对象的创建需要配置文件就不适用
- 懒加载虽然好,但是静态内部类这种方式会引入编程复杂性,大部分情况还是推荐枚举,简单。
文章来源:https://blog.csdn.net/qq_39940634/article/details/134971929
本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我的编程经验分享网邮箱:veading@qq.com进行投诉反馈,一经查实,立即删除!
本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我的编程经验分享网邮箱:veading@qq.com进行投诉反馈,一经查实,立即删除!