一、單例模式
作用:保證一個類只有一個實例,並且提供一個訪問該實例的全局訪問入口
1、單例模式的常用
1.Windows的任務管理器
2.Windows的回收站,也是一個單例應用
3.項目中的讀取配置文件的對象
4.數據庫的連接池
5.Servlet中的Application Servlet
6.Spring中的Bean默認也是單例的
7.SpringMVC Struts中的控制器
2、單例模式的優點
1.由於單例模式只生成一個實例,減少了系統給的性能開銷,當一個對象需要產生時,當時消耗的資源較多。那麼產生對象時構建的方式就可以通過單例去構建。
2.單例模式存在全局訪問點,所以可以優化共享資源訪問。
3、常見的單例模式的構建方法
1.餓漢式:線程安全 調用率高 但是不能延遲加載
2.懶漢式:線程安全 調用率不高 但是可以延遲加載
3.雙重檢測(double check )
4.靜態內部類(線程安全 可以延遲加載)
5.枚舉單例 線程安全 不可以延遲加載
二、代碼案例展示
1、餓漢式
/**
* 餓漢式:
* 類只要被加載就會被加載全局變量,所以餓漢式,會被及時加載。(沒有懶加載 )
* 並且存在天然的線程安全問題。
* @author 碼歌老薛
* @date 創建時間 猴年馬月
* @version 1.0
*/
public class SingleHungry {
//提供靜態的全局變量 作爲訪問該類實例的入口
private static SingleHungry sh = new SingleHungry();
/**
* 構造器私有 無法創建對象
*/
private SingleHungry(){
}
/**
* 對外提供get方法獲取 該類的實例
* @return
*/
public static SingleHungry getInstance(){
return sh;
}
}
2、懶漢式
/**
* 懶漢式:
* 全局變量初始化放到了實例化方法中,延遲產生對象。
* 但是當多個線程統一訪問時,有可能出現線程不安全的情況。需要優化。
* @author 碼歌老薛
* @date 創建時間 猴年馬月
* @version 1.0
*/
public class SingleLazy implements Serializable{
//提供靜態的全局變量 作爲訪問該類實例的入口 但是這裏不立即加載
private static SingleLazy sh = null;
/**
* 構造器私有 無法創建對象
*/
private SingleLazy(){
System.out.println("構造函數被調用了");
}
/**
* 對外提供get方法獲取 該類的實例
* @return
* @throws InterruptedException
*/
public static synchronized SingleLazy getInstance() {
if(sh==null){
sh = new SingleLazy();
}
return sh;
}
}
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3、雙重檢測
/**
* 懶漢式:
* 全局變量初始化放到了實例化方法中,延遲產生對象。
* 但是當多個線程統一訪問時,有可能出現線程不安全的情況。需要優化。
* @author 碼歌老薛
* @date 創建時間 猴年馬月
* @version 1.0
*/
public class SingleLazy4 {
//提供靜態的全局變量 作爲訪問該類實例的入口 但是這裏不立即加載
private volatile static SingleLazy4 sh = null;
/**
* 構造器私有 無法創建對象
*/
private SingleLazy4(){
System.out.println("被調用了");
}
/**
* 雙重校驗鎖式(也有人把雙重校驗鎖式和懶漢式歸爲一類)分別在代碼鎖前後進行判空校驗
* ,雙重校驗鎖式是線程安全的。然而,在JDK1.5以前,DCL是不穩定的,有時也可能創建多個實例,
* 在1.5以後開始提供volatile關鍵字修飾變量來達到穩定效果。
* 雙重校驗鎖DCL(double checked locking)
* @return
* @throws InterruptedException
*/
public static SingleLazy4 getInstance() {
if(sh == null){
synchronized(SingleLazy4.class){
if(sh == null){
sh = new SingleLazy4();
//return singleton; //有人提議在此處進行一次返回
}
//return singleton; //也有人提議在此處進行一次返回
}
}
return sh;
}
}
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4、靜態內部類
/**
*靜態內部類
*
* @author 碼歌老薛
* @date 創建時間 猴年馬月
* @version 1.0
*/
public class SingleInner {
/**
*靜態內部類式和餓漢式一樣,同樣利用了ClassLoader的機制保證了線程安全;
*不同的是,餓漢式在Singleton類被加載時(從代碼段3-2的Class.forName可見)
*就創建了一個實例對象,而靜態內部類即使Singleton類被加載也不會創建單例對象,
*除非調用裏面的getInstance()方法。因爲當Singleton類被加載時
*,其靜態內部類SingletonHolder沒有被主動使用。只有當調用getInstance方法時,
*纔會裝載SingletonHolder類,從而實例化單例對象。
這樣,通過靜態內部類的方法就實現了lazy loading,很好地將懶漢式和餓漢式結合起來,
既實現延遲加載,保證系統性能,也能保證線程安全
*/
private static class SingleInnerHolder{
private static SingleInner instance = new SingleInner();
}
private SingleInner(){
System.out.println("我被調用了");
}
public static SingleInner getInstance(){
return SingleInnerHolder.instance;
}
}
5、枚舉單例
/**
* jvm提供底層保證
* 不可能出現序列化、反射產生對象的漏洞 但是不能做到延遲加載
在外部,可以通過EnumSingleton.INSTANCE.work()來調用work方法。默認的枚舉實例的創建是線程安全的
、,但是實例內的各種方法則需要程序員來保證線程安全。
總的來說,使用枚舉單例模式,有三個好處:
1.實例的創建線程安全,確保單例。2.防止被反射創建多個實例。3.沒有序列化的問題。
* @author 碼歌老薛
* @date 創建時間 猴年馬月
* @version 1.0
*/
public enum SingleEnum {
//實例化對象
INSTANCE;
/**
* 對象需要執行的功能
*/
void getInstance(){
}
}
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6、反射/序列化,獲取對象,以及防止方式
import java.io.ObjectStreamException;
import java.io.Serializable;
/**
* 懶漢式:
* 全局變量初始化放到了實例化方法中,延遲產生對象。
* 但是當多個線程統一訪問時,有可能出現線程不安全的情況。需要優化。
* @author 碼歌老薛
* @date 創建時間 猴年馬月
* @version 1.0
*/
public class SingleLazy implements Serializable{
//提供靜態的全局變量 作爲訪問該類實例的入口 但是這裏不立即加載
private static SingleLazy sh = null;
/**
* 構造器私有 無法創建對象
*/
private SingleLazy(){
if(sh!=null){
throw new RuntimeException();
}
System.out.println("構造函數被調用了");
}
/**
* 對外提供get方法獲取 該類的實例
* @return
* @throws InterruptedException
*/
public static synchronized SingleLazy getInstance() {
if(sh==null){
sh = new SingleLazy();
}
return sh;
}
private Object readResolve()throws ObjectStreamException{
return sh;
}
}
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三、用法總結
1、懶漢式效率是最低的。
2、佔用資源少 不需要延時加載 枚舉優於 餓漢式
3、佔用資源比較多 需要延時加載 靜態內部類 優於 懶漢式
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