设计模式-单例模式

单例模式一、概念

定义

单例模式是指确保一个类在任何情况下都绝对只有一个实例，并提供一个全局访问点（保证一个类在内存中的对象就一个）
特点
1. 这个类只能有一个实例
2. 是它必须自行创建这个实例
3. 是它必须自行向整个系统提供这个实例
优点

可节约系统内存空间，控制资源的使用
应用场景

J2EE中的ServlertContext、SerletContextConfig等、Spring框架应用中的ApplicationContext、数据库连接池等

二、类型 (一)饿汉式

优点

没有任何锁，执行效率高，用户体验比懒汉式单例模式更好
缺点

类加载的时候就初始化，不管用不用都占内存空间
建议
1. 适用于单例模式较少的场景
2. 如果我们在程序启动后，一定会加载到类，那么用饿汉模式实现的单例简单又实用
3. 如果我们是写一些工具类，则优先考虑使用懒汉模式，可以避免提前被加载到内存中，占用系统资源
Java中的RunTime就是经典

public class HungrySingleton {
    private final static HungrySingleton HUNGRY_SINGLETON = new HungrySingleton();
 
    private HungrySingleton() {
    }
 
    public static HungrySingleton getInstance() {
        return HUNGRY_SINGLETON;
    }
}

(二)懒汉式

优点

为了解决饿汉式的缺点,在需要的时候才初始化
缺点

带来了线程不安全问题
优化

可以在方法上加锁,或者在进行锁粒度的细分

public class Singleton2 {
	private static Singleton2 INSTANCE;

	private Singleton2() {
	}

	public static Singleton2 getInstance() {
		if (INSTANCE == null) {
			INSTANCE = new Singleton2();
		}
		return INSTANCE;
	}
}

(三)双检索

优点

解决了懒汉式中的线程安全问题
缺点

代码复杂,不能解决反序列化

public class LazyDoubleCheckSingleton {
    
    private volatile static LazyDoubleCheckSingleton lazyDoubleCheckSingleton = null;

    private LazyDoubleCheckSingleton() {
    }

    public static LazyDoubleCheckSingleton getInstance() {
        //这里多加一次非空判断可以避免大量的情况
        if (null == lazyDoubleCheckSingleton) {
            synchronized (LazyDoubleCheckSingleton.class) {
                if (null == lazyDoubleCheckSingleton) {
                    lazyDoubleCheckSingleton = new LazyDoubleCheckSingleton();
                }
            }
        }
        return lazyDoubleCheckSingleton;
    }
}

(四)静态内部类

优点

JVM保证单例,加载外部类的时候不会加载内部类(比饿汉式的要好一点),这样可以实现懒加载

屏蔽饿汉式单例模式的内存浪费问题和双重检查锁中synchronized的性能问题，

同时考虑避免因为反射破坏单例问题,相对而言性能最好！
缺点

代码复杂,不能解决反序列化

public class LazyInnerClassSingleton {
    
    private LazyInnerClassSingleton() {
        
        if (null != Lazyholder.LAZY_INNER_CLASS_SINGLETON) {
            throw new RuntimeException("创建LazyInnerClassSingleton异常，不允许创建多个实例！");
        }
    }

    
    public static final LazyInnerClassSingleton getInstance() {
        
        return Lazyholder.LAZY_INNER_CLASS_SINGLETON;
    }

    
    private static class Lazyholder {
        private static final LazyInnerClassSingleton LAZY_INNER_CLASS_SINGLETON = new LazyInnerClassSingleton();
    }
}

(五)枚举

优点

Java中个规定枚举是没有构造方法的反编译之后枚举是一个Abstract Class，不仅解决线程同步问题,还可以防止反序列化

序列化：将对象转成二进制数组,反序列化就是二进制数组转回对象
缺点

有点破坏类的用法

public enum EnumSingleton {
    
    INSTANCE;

    private Object data;

    public Object getData() {
        return data;
    }

    public void setData(Object data) {
        this.data = data;
    }

    public static EnumSingleton getInstance() {
        return INSTANCE;
    }
}

三、总结演变发展

1.虽然饿汉式有些缺点,但是线程安全而且简单,所以我们经常使用它

2.如果我们在程序启动后，一定会加载到类，那么用饿汉模式实现的单例简单又实用

3.如果我们是写一些工具类，则优先考虑使用懒汉模式，可以避免提前被加载到内存中，占用系统资源

设计模式-单例模式

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