1.1.singleton 知識詳解

Singleton模式要求一個類有且僅有一個實例,並且提供了一個全局的訪問點。

場景:

1. Windows的Task Manager(任務管理器)就是很典型的單例模式(這個很熟悉吧),想想看,是不是呢,你能打開兩個windows task manager嗎? 不信你自己試試看哦~ 
2. windows的Recycle Bin(回收站)也是典型的單例應用。在整個系統運行過程中,回收站一直維護着僅有的一個實例。
3. 網站的計數器,一般也是採用單例模式實現,否則難以同步。
4. 應用程序的日誌應用,一般都何用單例模式實現,這一般是由於共享的日誌文件一直處於打開狀態,因爲只能有一個實例去操作,否則內容不好追加。
5. Web應用的配置對象的讀取,一般也應用單例模式,這個是由於配置文件是共享的資源。
6. 數據庫連接池的設計一般也是採用單例模式,因爲數據庫連接是一種數據庫資源。數據庫軟件系統中使用數據庫連接池,主要是節省打開或者關閉數據庫連接所引起的效率損耗,這種效率上的損耗還是非常昂貴的,因爲何用單例模式來維護,就可以大大降低這種損耗。
7. 多線程的線程池的設計一般也是採用單例模式,這是由於線程池要方便對池中的線程進行控制。
8. 操作系統的文件系統,也是大的單例模式實現的具體例子,一個操作系統只能有一個文件系統。
9. HttpApplication 也是單位例的典型應用。熟悉ASP.Net(IIS)的整個請求生命週期的人應該知道HttpApplication也是單例模式,所有的HttpModule都共享一個HttpApplication實例.
不難看出:單例模式應用的場景一般發現在以下條件下:
  (1)資源共享的情況下,避免由於資源操作時導致的性能或損耗等。如上述中的日誌文件,應用配置。
  (2)控制資源的情況下,方便資源之間的互相通信。如線程池等。


實現方式:(http://blog.sina.com.cn/s/blog_3f9f7e71010139tq.html)

1.

package fdf;

// 餓漢方式,靜態初始化,如果沒有使用,存在資源浪費情況
public class Singleton
{
    private static Singleton instance = new Singleton();

    private Singleton()
    {
    }

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

2.

package fdf;

// 懶漢式,
public class Singleton
{
    private Singleton()
    {
    }

    private static Singleton instance = null;

    //存在問題,線程不安全,當多線程的時候會創建多個實例
    public static  Singleton getInstance()
    {
        if (instance == null) instance = new Singleton();
        return instance;
    }
  
    //同步鎖,線程安全,但是效率低
    public static synchronized Singleton getInstance()
    {
        if (instance == null) instance = new Singleton();
        return instance;
    }
}

使用1可能浪費資源(假如項目中很多單例),資源效率不高,可能getInstance()永遠不會執行到,但執行該類的其他靜態方法或者加載了該類(class.forName),那麼這個實例仍然初始化。使用2在多線程的時候可能產生多個實例,在2上加上同步鎖,又影響效率,用什麼方法可以找到平衡點?

解決方法:

1.雙重檢查的單例模式:

package fdf;

//雙重檢查的單例模式
public class Singleton
{

    private static volatile Singleton instance;

    private Singleton()
    {
    }

    public static Singleton getInstance()
    {
        if (instance == null)
        {// 爲空的時候加上同步鎖
            synchronized (Singleton.class)
            {
                if (instance == null)
                {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

2.使用靜態內部類延遲加載:

package fdf;

// 使用靜態內部類延遲加載
public class Singleton
{

    /*
     * static
     * {
     * System.out.println("Singleton");
     * }
     */

    private Singleton()
    {
    }

    /*
     * public static void main(String[] args)
     * {
     * Singleton.getInstance();// 開始加載內部類
     * }
     */

    public static Singleton getInstance()
    {
        return GetInstance.single;
    }

    static class GetInstance
    {
        /*
         * static
         * {
         * System.out.println("GetInstance");
         * }
         */
        static Singleton single = new Singleton();
    }
}

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