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设计模式之单例模式

2021-10-08 23:35:28  阅读：152  来源： 互联网

标签：Singleton singleton 模式 System 单例 println 设计模式 hashCode out


设计模式类型

设计模式分为3种类型，共23种

1.创建型模式：单例模式、抽象工厂模式、原型模式、建造者模式、工厂模式
2.结构型模式：适配器模式、桥接模式、装饰模式、组合模式、外观模式、享元模式、代理模式
3.行为型模式：模板方法模式、命令模式、访问者模式、迭代器模式、观察者模式、中介者模式、备忘录模式、解释器模式（Interpreter模式）、状态模式、策略模式、职责链模式（责任链模式）

单例模式

饿汉式

饿汉式应用实例

1.构造器私有化（防止new）
2.类的内部创建对象
3.向外暴露一个静态的公共方法

代码实现

推荐使用

package com.cedric.singleton.type01;

public class SingletonTest01 {
    public static void main(String[] args) {
        // 测试
        Singleton singleton = Singleton.getInstance();
        Singleton singleton2 = Singleton.getInstance();
        System.out.println(singleton == singleton2); //true

        System.out.println("singleton.hashCode()" + singleton.hashCode());
        System.out.println("singleton2.hashCode()" + singleton2.hashCode());
    }
}

/**
 * 优缺点说明：
 *  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
 *       都没有使用过这个实例，则会造成内存的浪费
 */

// 饿汉式（静态变量）
class Singleton{

    // 1.构造器私有化，外部不能new
    private Singleton(){

    }

    // 2.本类内部创建对象实例
    private final static Singleton INSTANCE = new Singleton();

    // 3.提供一个公有的静态方法，返回实例对象
    public static Singleton getInstance(){
        return  INSTANCE;
    }
}

package com.cedric.singleton.type02;

public class SingletonTest02 {
    public static void main(String[] args) {
        // 测试
        Singleton singleton = Singleton.getInstance();
        Singleton singleton2 = Singleton.getInstance();
        System.out.println(singleton == singleton2); //true

        System.out.println("singleton.hashCode()" + singleton.hashCode());
        System.out.println("singleton2.hashCode()" + singleton2.hashCode());
    }
}

/**
 * 优缺点说明：
 *  这种方式与上一种方式类似，只不过将实例化的过程放在了静态代码块中，也是在
 *  类装载的时候执行静态代码块中的代码，初始化类的实例，优缺点同上
 */

// 饿汉式（静态变量）
class Singleton{

    // 1.构造器私有化，外部不能new
    private Singleton(){

    }

    // 2.本类内部创建对象实例
    private  static Singleton INSTANCE ;

    // 在静态代码块执行时，创建单例对象
    static{
        INSTANCE = new Singleton();
    }
    // 3.提供一个公有的静态方法，返回实例对象
    public static Singleton getInstance(){
        return  INSTANCE;
    }
}

package com.cedric.singleton.type03;

public class SingletonTest03 {
    public static void main(String[] args) {
        // 测试
        System.out.println("懒汉式1，线程不安全");
       Singleton singleton = Singleton.getInstance();
       Singleton singleton2 = Singleton.getInstance();
        System.out.println(singleton == singleton2); //true

        System.out.println("singleton.hashCode()" + singleton.hashCode());
        System.out.println("singleton2.hashCode()" + singleton2.hashCode());
    }
}

/**
 * 优缺点说明：
 *      1.起到了 lazy loading的效果，但是只能在单线程下使用
 *      2.如果在多线程下，一个线程进入了  if(INSTANCE == 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
 *       结论：实际开发中，不要使用这种方式
 */

class Singleton{

    private static Singleton INSTANCE;

    Singleton(){}

    // 提供一个静态的公有方法，当使用到该方法时，才去创建INSTANCE
    // 即懒汉式
    public static Singleton getInstance(){
        if(INSTANCE == null){
            INSTANCE = new Singleton();
        }
        return INSTANCE;
    }

}

package com.cedric.singleton.type04;

// 懒汉式（线程安全，同步方法）
public class SingletonTest04 {
    public static void main(String[] args) {

        System.out.println("懒汉式2  线程安全");
        Singleton singleton = Singleton.getInstance();
        Singleton singleton2 = Singleton.getInstance();
        System.out.println(singleton == singleton2); //true

        System.out.println("singleton.hashCode()" + singleton.hashCode());
        System.out.println("singleton2.hashCode()" + singleton2.hashCode());
    }
}

/**
 * 优缺点说明：
 *      1.解决了线程不安全问题
 *      2.效率太低，每个线程在想获得类的实例时候，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，后面想获得该类实例，直接return就行
 *      方法进行同步效率太低
 *
 *      结论：在实际开发中，不推荐使用这种方式
 */

class Singleton{

    private static Singleton INSTANCE;

    private Singleton(){}

    // 提供一个静态的公有方法，加入同步处理的代码，解决线程安全问题
    public static synchronized  Singleton getInstance(){
        if(INSTANCE == null){
            INSTANCE = new Singleton();
        }
        return INSTANCE;
    }
}

推荐使用

package com.cedric.singleton.type05;

public class SingletonTest05 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("双重检查");
        Singleton singleton = Singleton.getInstance();
        Singleton singleton2 = Singleton.getInstance();
        System.out.println(singleton == singleton2); //true

        System.out.println("singleton.hashCode()" + singleton.hashCode());
        System.out.println("singleton2.hashCode()" + singleton2.hashCode());
    }
}

/**
 * 优缺点说明：
 *      1.Double——Check概念是多线程开发中常使用到的，如代码所示，进行 了
 *       两次if(singleton == null)检查，这样就可以保证线程安全了
 *      2.这样，实例化代码只用执行一次，后面再次访问时，判断if(singleton == null)，
 *        直接return实例化对象，也避免反复进行方法同步
 *      3.线程安全  延迟加载   效率较高
 *      4.结论：在实际开发中，推荐使用这种单例设计模式
 *
 */
class Singleton{

    private static volatile Singleton singleton;
    private Singleton(){}

    /**
     * 提供了一个公有方法，加入双重检测代码，解决线程安全问题，同时解决 lazy loading问题
     * 同时保证了效率
     */
    public static Singleton getInstance(){
        if(singleton == null){
            synchronized(Singleton.class){
                if(singleton == null){
                    singleton = new Singleton();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
}

推荐使用

package com.cedric.singleton.type06;

public class SingletonTest06 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("使用静态内部类完成单例模式");
        Singleton singleton = Singleton.getInstance();
        Singleton singleton2 = Singleton.getInstance();
        System.out.println(singleton == singleton2); //true

        System.out.println("singleton.hashCode()" + singleton.hashCode());
        System.out.println("singleton2.hashCode()" + singleton2.hashCode());
    }
}

/**
 * 避免了线程不安全，利用静态内部类特点实现加载延迟，效率高
 */

// 静态内部类完成
class Singleton{
    // 构造器私有化
    private Singleton(){}

    // 静态内部类，该类中有一个静态属性 Singleton
    private static class SingletonInstance{
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }

    // 提供一个静态方法，直接返回SingletonInstance.INSTANCE
    public static Singleton getInstance(){
        return SingletonInstance.INSTANCE;
    }
}

推荐使用

package com.cedric.singleton.type07;

public class SingletonTest07 {
    public static void main(String[] args) {
        Singleton singleton = Singleton.INSTANCE;
        Singleton singleton1 = Singleton.INSTANCE;
        System.out.println(singleton == singleton1);

        System.out.println(singleton.hashCode());
        System.out.println(singleton1.hashCode());

        singleton.sayOK();
    }
}

// 使用枚举可以实现单例
enum Singleton{
    INSTANCE;
    public void sayOK(){
        System.out.println("OK");
    }
}

单例模式注意事项和细节说明

1.单例模式保证了系统内存中该类只存在一个对象，节省了系统资源，对于一些需要频繁创建销毁
  的对象，使用单例模式可以提高系统性能
2.当想实例化一个单例类的时候，必须记住使用相应的获取对象的方法，而不是使用new
3.单例模式使用的场景：需要频繁的进行创建和销毁对象、创建对象时耗时过多或耗费资源过多，
但又经常用到的对象、工具类对象、频繁访问数据库或文件的对象（比如数据源、session工厂等）

标签：Singleton,singleton,模式,System,单例,println,设计模式,hashCode,out
来源： https://www.cnblogs.com/cedric1114/p/15380697.html

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