标签:03 Singleton singleton private 实例 static 单例 线程 设计模式
1 单例设计模式介绍
类的单例设计模式就是采取一定的方法保证在整个的软件系统中,对某个类只能存在一个对象实例,并且该类只提供一个取得该对象实例的方法(静态方法)。
2 单例设计模式八种方式
2.1 饿汉式 (静态常量)
/**
* 静态常量
*/
class Singleton {
// 私有化构造器,外部不可以new对象实例
private Singleton(){}
private final static Singleton singleton = new Singleton();
public static Singleton getInstance() {
return singleton;
}
}
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。但是,在类装载的时候就完成实例化,没有达到 Lazy Loading 的效果。如果从始至终从未使用过这个实例,则会造成内存的浪费。
2.2 饿汉式(静态代码块)
/**
* 静态代码块
*/
class Singleton {
// 私有化构造器,外部不可以new对象实例
private Singleton(){}
private static Singleton singleton;
static {
singleton = new Singleton();
}
public static Singleton getInstance() {
return singleton;
}
}
这种方式和上面的方式其实类似,只不过将类实例化的过程放在了静态代码块中,也是在类装载的时候就执行静态代码块中的代码,初始化类的实例。优缺点和上面是一样的。
2.3 懒汉式(线程不安全)
/**
* 静态代码块
*/
class Singleton {
// 私有化构造器,外部不可以new对象实例
private Singleton(){}
private static Singleton singleton;
public static Singleton getInstance() {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}
}
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。
2.4 懒汉式(线程安全-同步方法)
/**
* synchronized
*/
class Singleton {
// 私有化构造器,外部不可以new对象实例
private Singleton(){}
private static Singleton 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 (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}
}
解决了线程安全问题,效率太低了。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,后面的想获得该类实例直接 return 就行了。方法进行同步效率太低。
2.5 懒汉式(线程安全-同步代码块)
/**
* synchronized
*/
class Singleton {
// 私有化构造器,外部不可以new对象实例
private Singleton(){}
private static Singleton 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 Singleton getInstance() {
if (singleton == null) {
synchronized (Singleton.class) {
singleton = new Singleton();
}
}
return singleton;
}
}
2.6 双重检查DCL
/**
* DCL
*/
class Singleton {
// 私有化构造器,外部不可以new对象实例
private Singleton(){}
private static volatile Singleton 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 Singleton getInstance() {
if (singleton == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
}
}
return singleton;
}
}
Double-Check 概念是多线程开发中常使用到的,如代码中所示我们进行了两次 if (singleton == null)
检查,这样就可以保证线程安全了。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,也避免的反复进行方法同步。 线程安全;延迟加载;效率较高。
2.7 静态内部类
/**
* 静态内部类
*/
class Singleton {
// 私有化构造器,外部不可以new对象实例
private Singleton(){}
private static class SingletonInstance {
private static final Singleton singleton = new Singleton();
}
private static synchronized Singleton getInstance() {
return SingletonInstance.singleton;
}
}
这种方式采用了类装载的机制来保证初始化实例时只有一个线程。静态内部类SingletonInstance
在 Singleton
类被装载时并不会立即实例化,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,所以在这里JVM 帮助我们保证了线程的安全性,在类进行初始化时,别的线程是无法进入的。
2.8 枚举
public class SingletonTest {
public static void main(String[] args) {
Singleton instance = Singleton.INSTANCE;
}
}
/**
* 枚举类
*/
enum Singleton {
INSTANCE;
}
这借助 JDK1.5 中添加的枚举来实现单例模式。不仅能避免多线程同步问题,而且还能防止反序列化重新创建新的对象。
标签:03,Singleton,singleton,private,实例,static,单例,线程,设计模式 来源: https://blog.csdn.net/zs18753479279/article/details/122648921
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