java设计模式-单例模式

1.定义

单例模式(Singleton),也叫单子模式,是一种常用的软件设计模式。在应用这个模式时,单例对象的类必须保证只有一个实例存在。许多时候整个系统只需要拥有一个的全局对象,这样有利于我们协调系统整体的行为。比如在某个服务器程序中,该服务器的配置信息存放在一个文件中,这些配置数据由一个单例对象统一读取,然后服务进程中的其他对象再通过这个单例对象获取这些配置信息。这种方式简化了在复杂环境下的配置管理。

特点

  1. 单例模式只能有一个实例。
  2. 单例类必须创建自己的唯一实例。
  3. 单例类必须向其他对象提供这一实例。

2.优缺点

优点: 1.在单例模式中,活动的单例只有一个实例,对单例类的所有实例化得到的都是相同的一个实例。这样就 防止其它对象对自己的实例化,确保所有的对象都访问一个实例 2.单例模式具有一定的伸缩性,类自己来控制实例化进程,类就在改变实例化进程上有相应的伸缩性。 3.提供了对唯一实例的受控访问。 4.由于在系统内存中只存在一个对象,因此可以 节约系统资源,当 需要频繁创建和销毁的对象时单例模式无疑可以提高系统的性能。 5.允许可变数目的实例。

6.避免对共享资源的多重占用。

缺点: 1.不适用于变化的对象,如果同一类型的对象总是要在不同的用例场景发生变化,单例就会引起数据的错误,不能保存彼此的状态。 2.由于单利模式中没有抽象层,因此单例类的扩展有很大的困难。 3.单例类的职责过重,在一定程度上违背了“单一职责原则”。

4.滥用单例将带来一些负面问题,如为了节省资源将数据库连接池对象设计为的单例类,可能会导致共享连接池对象的程序过多而出现连接池溢出;如果实例化的对象长时间不被利用,系统会认为是垃圾而被回收,这将导致对象状态的丢失。

3.代码实现

1.懒汉,线程不安全

public class Singleton {
    private static Singleton instance;
   private Singleton (){}

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

2.懒汉,线程安全

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

3.饿汉

public class Singleton {
    private static Singleton instance = new Singleton();
   private Singleton (){}
    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
   }
}

4.饿汉,变种

public class Singleton {
    private static Singleton instance = new Singleton();
   private Singleton (){}
    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
   }
}

5.静态内部类

public class Singleton {
    private static class SingletonHolder {
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
   }
    private Singleton (){}
    public static final Singleton getInstance() {
        return SingletonHolder.INSTANCE;
   }
}

6.枚举

public enum Singleton {
    INSTANCE;

   public void whateverMethod() {
    }
}

7.双重校验锁

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;
   }
}

4.总结

  1. 类只有一个实例
  2. 类必须提供全局唯一的可被访问点

原文发布于微信公众号 - java工会(javagonghui)

原文发表时间:2018-04-10

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