设计模式之单例模式

时间 2019-11-11

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原文原文链接

设计模式被分为23种html

包括：数据库

建立型模式，共五种：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。

结构型模式，共七种：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。

行为型模式，共十一种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

这里说明单例模式

单例模式：

Ensure a class has only one instance, and provide a global point of access to it.（确保某一个类只有一个实例，并且自行实例化并向整个系统提供这个实例。）

我的理解：建立一个独用的全局变量，想要只实例化一次，且能够获取到

推荐参考：这里

原做者表述很清晰，我就再也不总结了

如下是原文粘贴

一、饿汉式（静态常量）[可用]

public class Singleton {

    private final static Singleton INSTANCE = new Singleton();

    private Singleton(){}

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

优势：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。安全

缺点：在类装载的时候就完成实例化，没有达到Lazy Loading的效果。若是从始至终从未使用过这个实例，则会形成内存的浪费。多线程

二、饿汉式（静态代码块）[可用]

public class Singleton {

    private static Singleton instance;

    static {
        instance = new Singleton();
    }

    private Singleton() {}

    public Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

这种方式和上面的方式其实相似，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。优缺点和上面是同样的。ide

三、懒汉式(线程不安全)[不可用]

public class Singleton {

    private static Singleton singleton;

    private Singleton() {}

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

这种写法起到了Lazy Loading的效果，可是只能在单线程下使用。若是在多线程下，一个线程进入了if (singleton == null)判断语句块，还将来得及往下执行，另外一个线程也经过了这个判断语句，这时便会产生多个实例。因此在多线程环境下不可以使用这种方式。工具

四、懒汉式(线程安全，同步方法)[不推荐用]

public class Singleton {

    private static Singleton singleton;

    private Singleton() {}

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

解决上面第三种实现方式的线程不安全问题，作个线程同步就能够了，因而就对getInstance()方法进行了线程同步。性能

缺点：效率过低了，每一个线程在想得到类的实例时候，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，后面的想得到该类实例，直接return就好了。方法进行同步效率过低要改进。spa

五、懒汉式(线程安全，同步代码块)[不可用]

public class Singleton {

    private static Singleton singleton;

    private Singleton() {}

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

因为第四种实现方式同步效率过低，因此摒弃同步方法，改成同步产生实例化的的代码块。可是这种同步并不能起到线程同步的做用。跟第3种实现方式遇到的情形一致，假如一个线程进入了if (singleton == null)判断语句块，还将来得及往下执行，另外一个线程也经过了这个判断语句，这时便会产生多个实例。线程

六、双重检查[推荐用]

public class Singleton {

    private static volatile Singleton singleton;

    private Singleton() {}

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

Double-Check概念对于多线程开发者来讲不会陌生，如代码中所示，咱们进行了两次if (singleton == null)检查，这样就能够保证线程安全了。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。设计

优势：线程安全；延迟加载；效率较高。

七、静态内部类[推荐用]

public class Singleton {

    private Singleton() {}

    private static class SingletonInstance {
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonInstance.INSTANCE;
    }
}

这种方式跟饿汉式方式采用的机制相似，但又有不一样。二者都是采用了类装载的机制来保证初始化实例时只有一个线程。不一样的地方在饿汉式方式是只要Singleton类被装载就会实例化，没有Lazy-Loading的做用，而静态内部类方式在Singleton类被装载时并不会当即实例化，而是在须要实例化时，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，因此在这里，JVM帮助咱们保证了线程的安全性，在类进行初始化时，别的线程是没法进入的。

优势：避免了线程不安全，延迟加载，效率高。

八、枚举[推荐用]

public enum Singleton {
    INSTANCE;
    public void whateverMethod() {

    }
}

借助JDK1.5中添加的枚举来实现单例模式。不只能避免多线程同步问题，并且还能防止反序列化从新建立新的对象。多是由于枚举在JDK1.5中才添加，因此在实际项目开发中，不多见人这么写过。

优势

系统内存中该类只存在一个对象，节省了系统资源，对于一些须要频繁建立销毁的对象，使用单例模式能够提升系统性能。

缺点

当想实例化一个单例类的时候，必需要记住使用相应的获取对象的方法，而不是使用new，可能会给其余开发人员形成困扰，特别是看不到源码的时候。

适用场合

须要频繁的进行建立和销毁的对象；
建立对象时耗时过多或耗费资源过多，但又常常用到的对象；
工具类对象；
频繁访问数据库或文件的对象。