JAVA设计模式之单例模式
概念：
Java中单例模式是一种常见的设计模式，单例模式的写法有好几种，这里主要介绍三种：懒汉式单例、饿汉式单例、登记式单例。
单例模式有如下特色：
一、单例类只能有一个实例。
二、单例类必须本身建立本身的惟一实例。
三、单例类必须给全部其余对象提供这一实例。
单例模式确保某个类只有一个实例，并且自行实例化并向整个系统提供这个实例。在计算机系统中，线程池、缓存、日志对象、对话框、打印机、显卡的驱动程序对象常被设计成单例。这些应用都或多或少具备资源管理器的功能。每台计算机能够有若干个打印机，但只能有一个Printer Spooler，以免两个打印做业同时输出到打印机中。每台计算机能够有若干通讯端口，系统应当集中管理这些通讯端口，以免一个通讯端口同时被两个请求同时调用。总之，选择单例模式就是为了不不一致状态，避免政出多头。java
1、懒汉式单例 设计模式
package com.test.singleton;
/**
* <p class="detail">
* 功能：懒汉模式测试
* </p>
* @ClassName: LanghanTest
* @version V1.0
* @date 2016年11月25日
* @author damowang
*/
public class LanghanTest {
/**
*
* <p class="detail">
* 功能：这里写描述
* </p>
*
*/
private LanghanTest(){};
private static LanghanTest langhan=null;
/**
* <p class="detail">
* 功能：Singleton经过将构造方法限定为private避免了类在外部被实例化，
* 在同一个虚拟机范围内，Singleton的惟一实例只能经过getInstance()方法访问。
* </p>
* @author damowang
* @return
* @throws
*/
public static LanghanTest getInstance(){
if(langhan==null){
langhan = new LanghanTest();
}
return langhan;
}
}
LanghanTest经过将构造方法限定为private避免了类在外部被实例化，在同一个虚拟机范围内，LanghanTest的惟一实例只能经过getInstance()方法访问。 (以上懒汉线程不安全,文章尾部提供线程安全方式)缓存
2、饿汉式单例安全
package com.test.singleton;
/**
* <p class="detail">
* 功能：饿汉似单例 :在类初始化时，已经自行实例化,且 final 修饰(静态的),
* 因此天生是线程安全的,永远保持惟一
* </p>
* @ClassName: EhanTest
* @version V1.0
* @date 2016年11月25日
* @author damowang
*/
public class EhanTest {
private EhanTest(){};
private static final EhanTest single = new EhanTest();
/**
* <p class="detail">
* 功能：获取实例
* </p>
* @author damowang
* @return
* @throws
*/
public static EhanTest getInstance() {
return single;
}
}
饿汉式在类建立的同时就已经建立好一个静态的对象供系统使用，之后再也不改变，因此天生是线程安全的。多线程
3、登记式单例性能
package com.test.singleton;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
* <p class="detail">
* 功能：登记式单例实际上维护了一组单例类的实例， 将这些实例存放在一个Map（登记薄）中
* ，对于已经登记过的实例，则从Map直接返回，对于没有登记的，则先登记，而后返回。
* </p>
* @ClassName: DengjiTest
* @version V1.0
* @date 2016年11月25日
* @author damowang
*/
public class DengjiTest {
private static Map<String,DengjiTest> map = new HashMap<String,DengjiTest>();
static{
DengjiTest single = new DengjiTest();
map.put(single.getClass().getName(), single);
}
//保护的默认构造
protected DengjiTest(){}
//静态工厂方法,返还此类唯一的实例
public static DengjiTest getInstance(String name) {
if(name == null) {
name = DengjiTest.class.getName();
System.out.println("name == null"+"--->name="+name);
}
if(map.get(name) == null) {
try {
map.put(name, (DengjiTest) Class.forName(name).newInstance());
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
return map.get(name);
}
//一个示意性的商业方法
public String about() {
return "Hello, I am RegSingleton.";
}
public static void main(String[] args) {
DengjiTest single3 = DengjiTest.getInstance("damowang");
if(single3==null){
System.out.println("未获取到实例");
return;
}
System.out.println(single3.about());
}
}
用的比较少，另外其实内部实现仍是用的饿汉式单例，由于其中的static方法块，它的单例在类被装载的时候就被实例化了。测试
懒汉线程安全this
在getInstance方法上加同步.net
public static synchronized LanghanTest getInstance(){
if(langhan==null){
langhan = new LanghanTest();
}
return langhan;
}
双重检查锁定线程
public static LanghanTest getInstance(){
if (langhan == null) {
synchronized (LanghanTest.class) {
if (langhan == null) {
langhan = new LanghanTest();
}
}
}
return langhan;
}
静态内部类
private static class LazyHolder {
private static final LanghanTest INSTANCE = new LanghanTest();
}
private LanghanTest (){}
/**
* <p class="detail">
* 功能：获取实例
* </p>
* @author damowang
* @return
* @throws
*/
public static final LanghanTest getInstance() {
return LazyHolder.INSTANCE;
}
这种比上面一、2都好一些，既实现了线程安全，又避免了同步带来的性能影响。
第1种，在方法调用上加了同步，虽然线程安全了，可是每次都要同步，会影响性能，毕竟99%的状况下是不须要同步的，
第2种，在getInstance中作了两次null检查，确保了只有第一次调用单例的时候才会作同步，这样也是线程安全的，同时避免了每次都同步的性能损耗
第3种，利用了classloader的机制来保证初始化instance时只有一个线程，因此也是线程安全的，同时没有性能损耗，因此通常我倾向于使用这一种。
饿汉式和懒汉式区别
从名字上来讲，饿汉和懒汉，
饿汉就是类一旦加载，就把单例初始化完成，保证getInstance的时候，单例是已经存在的了，
而懒汉比较懒，只有当调用getInstance的时候，才回去初始化这个单例。
另外从如下两点再区分如下这两种方式：
- 一、线程安全：
饿汉式天生就是线程安全的，能够直接用于多线程而不会出现问题，
懒汉式自己是非线程安全的，为了实现线程安全有几种写法，分别是上面的一、二、3，这三种实如今资源加载和性能方面有些区别。
- 二、资源加载和性能：
饿汉式在类建立的同时就实例化一个静态对象出来，无论以后会不会使用这个单例，都会占据必定的内存，可是相应的，在第一次调用时速度也会更快，由于其资源已经初始化完成，
而懒汉式顾名思义，会延迟加载，在第一次使用该单例的时候才会实例化对象出来，第一次调用时要作初始化，若是要作的工做比较多，性能上会有些延迟，以后就和饿汉式同样了。
什么是线程安全？
若是你的代码所在的进程中有多个线程在同时运行，而这些线程可能会同时运行这段代码。若是每次运行结果和单线程运行的结果是同样的，并且其余的变量的值也和预期的是同样的，就是线程安全的。
或者说：一个类或者程序所提供的接口对于线程来讲是原子操做，或者多个线程之间的切换不会致使该接口的执行结果存在二义性,也就是说咱们不用考虑同步的问题，那就是线程安全的。
应用
如下是一个单例类使用的例子，以懒汉式为例，这里为了保证线程安全，使用了静态内部类的方式：
package com.test.singleton;
/**
* <p class="detail">
* 功能：懒汉模式测试
* </p>
* @ClassName: LanghanTest
* @version V1.0
* @date 2016年11月25日
* @author damowang
*/
public class LanghanTest {
String name = null;
private static class LazyHolder {
private static final LanghanTest INSTANCE = new LanghanTest();
}
private LanghanTest (){}
/**
* <p class="detail">
* 功能：获取实例
* </p>
* @author damowang
* @return
* @throws
*/
public static final LanghanTest getInstance() {
return LazyHolder.INSTANCE;
}
public final String getName() {
return name;
}
public final void setName(String name) {
this.name = name;
}
public void printInfo() {
System.out.println("the name is " + name);
}
}
package com.test.singleton;
public class TestMain {
public static void main(String[] args) {
LanghanTest damowang = LanghanTest.getInstance();
damowang.setName("大魔王");
LanghanTest bruce = LanghanTest.getInstance();
bruce.setName("bruce");
System.out.println("damowang: "+damowang.getName());
System.out.println("bruce: "+bruce.getName());
if(damowang == bruce){
System.out.println("建立的是同一个实例");
}else{
System.out.println("建立的不是同一个实例");
}
}
}
输出结果
damowang: bruce bruce: bruce 建立的是同一个实例
结论：由结果能够得知单例模式为一个面向对象的应用程序提供了对象唯一的访问点，无论它实现何种功能，整个应用程序都会同享一个实例对象。
对于单例模式的几种实现方式，知道饿汉式和懒汉式的区别，线程安全，资源加载的时机，还有懒汉式为了实现线程安全的3种方式的细微差异。
- 1. java设计模式之单例模式
- 2. JAVA设计模式之单例模式
- 3. Java 设计模式之单例模式
- 4. Java设计模式之单例模式
- 5. [Java设计模式之单例模式]
- 6. Java设计模式之——单例模式
- 7. [java设计模式]之单例模式
- 8. JAVA设计模式之【单例模式】
- 更多相关文章...
- • Scala 模式匹配 - Scala教程
- • SVN 启动模式 - SVN 教程
- • 委托模式
- • IntelliJ IDEA代码格式化设置
-
每一个你不满意的现在，都有一个你没有努力的曾经。
- 1. java设计模式之单例模式
- 2. JAVA设计模式之单例模式
- 3. Java 设计模式之单例模式
- 4. Java设计模式之单例模式
- 5. [Java设计模式之单例模式]
- 6. Java设计模式之——单例模式
- 7. [java设计模式]之单例模式
- 8. JAVA设计模式之【单例模式】