单例模式有八种方式:
1) 饿汉式(静态常量) 2) 饿汉式(静态代码块) 3) 懒汉式(线程不安全) 4) 懒汉式(线程安全,同步方法) 5) 懒汉式(线程安全,同步代码块) 6) 双重检查 7) 静态内部类 8) 枚举
饿汉式(静态常量)
步骤如下:
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。getInstance
4) 代码实现
public class Type1 {
public static void main(String[] args) {
Singleton s1=Singleton.getInstance();
Singleton s2=Singleton.getInstance();
System.out.println(s1==s2);
//结果是hash值一个,说明内存地址是样的,是一个对象
System.out.println(s1.hashCode());
System.out.println(s2.hashCode());
}
}
class Singleton{
//构造器私有化,防止外部new对象
private Singleton(){
}
//创建一个Singleton对象
public static final Singleton singleton=new Singleton();
//返回创建的single对象,只是一个对象
public static Singleton getInstance(){
return singleton;
}
}
饿汉式(静态常量) 优缺点说明: 1) 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。 2) 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 至终从未使用过这个实例,则会造成内存的浪费 3) 这种方式基于classloder机制避免了多线程的同步问题,不过,instance在类装载 时就实例化,在单例模式中大多数都是调用getInstance方法, 但是导致类装载 的原因有很多种,因此不能确定有其他的方式(或者其他的静态方法)导致类 装载,这时候初始化instance就没有达到lazy loading的效果 4) 结论:这种单例模式可用,可能造成内存浪费
饿汉式(静态代码块)
代码演示
public class Type2 {
public static void main(String[] args) {
SingleTon s1=SingleTon.getInstace();
SingleTon s2=SingleTon.getInstace();
System.out.println(s1==s2);
System.out.println(s1.hashCode());
System.out.println(s2.hashCode());
}
}
class SingleTon{
private SingleTon(){
}
private static SingleTon single;
//在静态代码块中创建对象,静态代码块只执行一次
static {
single=new SingleTon();
}
public static SingleTon getInstace(){
return single;
}
}
饿汉式(静态代码块) 优缺点说明: 1) 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) 结论:这种单例模式可用,但是可能造成内存浪
懒汉式(线程不安全)
代码演示
public class Type3 {
public static void main(String[] args) {
//饿汉式创建对象-------
SingleTon s1=SingleTon.getInstance();
SingleTon s2=SingleTon.getInstance();
System.out.println(s1==s2);
System.out.println(s1.hashCode());
System.out.println(s2.hashCode());
}
}
class SingleTon{
private static SingleTon instance;
private SingleTon(){
}
//存在线程安全问题
public static SingleTon getInstance(){
if(instance==null){
instance=new SingleTon();
}
return instance;
}
}
懒汉式(线程不安全) 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 (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 3) 结论:在实际开发中,不要使用这种方式.
懒汉式(线程安全,同步方法)
public class Type4 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("懒汉式2 , 线程安全~");
SingleTon instance = SingleTon.getInstance();
SingleTon instance2 = SingleTon.getInstance();
System.out.println(instance == instance2); // true
System.out.println("instance.hashCode=" + instance.hashCode());
System.out.println("instance2.hashCode=" + instance2.hashCode());
}
}
class SingleTon {
private static SingleTon instance;
private SingleTon() {
}
public static synchronized SingleTon getInstance() {
//存在线程安全问题
if (instance == null) {
instance = new SingleTon();
}
return instance;
}
}
优缺点说明: 1) 解决了线程不安全问题 2) 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 3) 结论:在实际开发中,不推荐使用这种方式
双重检查
public class Type5 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("双重检查");
SingleTon instance = SingleTon.getInstance();
SingleTon instance2 = SingleTon.getInstance();
System.out.println(instance == instance2); // true
System.out.println("instance.hashCode=" + instance.hashCode());
System.out.println("instance2.hashCode=" + instance2.hashCode());
}
}
class SingleTon{
private static SingleTon instance;
private SingleTon(){
}
public static SingleTon getInstance(){
//双重检查,
if(instance==null){
//如果多线程情况下,两个类同时出现在这里会有线程安全问题
synchronized(SingleTon.class){
if(instance==null){
instance=new SingleTon();
}
}
}
return instance;
}
}
应用实例 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。 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,也避免的反复进行方法同步. 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
静态内部类
public class Type6 {
public static void main(String[] args) {
SingleTon s1=SingleTon.getInstance();
SingleTon s2=SingleTon.getInstance();
System.out.println(s1==s2);
System.out.println(s1.hashCode());
System.out.println(s2.hashCode());
}
}
class SingleTon{
private SingleTon(){
}
//静态内部类,私有化类防止外部new
private static class SingletonInstance {
private static final SingleTon s=new SingleTon();
}
public static synchronized SingleTon getInstance(){
return SingletonInstance.s;
}
}
静态内部类 优缺点说明: 1) 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。 2) 静态内部类方式在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。 3) 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。 4) 优点:避免了线程不安全,利用静态内部类特点实现延迟加载,效率高 5) 结论:推荐使用.
枚举
public class Type7 {
public static void main(String[] args) {
Single s1=Single.INSTANCE;
Single s2=Single.INSTANCE;
System.out.println(s1==s2);
System.out.println(s1.hashCode());
System.out.println(s2.hashCode());
s1.sayHello();
}
}
//使用枚举也可以实现单例模式的创建
enum Single{
INSTANCE;
void sayHello(){
System.out.println("hello world!");
}
}
优缺点说明: 1) 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。 2) 这种方式是Effective Java作者Josh Bloch 提倡的方式 3) 结论:推荐使用
单例模式在JDK 应用的源码分析 单例模式在JDK 应用的源码分析 1) 我们JDK中,java.lang.Runtime就是经典的单例模式(饿汉式) 2) 代码分析+Debug源码+代码说明
单例模式注意事项和细节说明 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,必须要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的对象、创建对象时耗时过多或 耗费资源过多(即:重量级对象),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)