做业18：单例模式

时间 2019-12-09

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原文原文链接

一什么是单例？

顾名思义就是单个实例。html

当你开出来的摸具，并使用摸具产生惟一一个模型，这就是单例。java

而单例模式就是为了保证该类只产生一个实例。并发

二何时须要单例？

简单说，你不须要多个实例的时候，就能够使用单例。工具

工具类通常都定义为单例，由于工具类不须要那么多个实例。线程

单例的好处：code

节省维护对象的开销：建立、内存占用、回收
实例状态易于维护，注：通常单例不维护状态，当多个线程进行更改状态时，会产生并发问题。

三如何实现单例？（不考虑序列化、反射）

1 饿汉式

public class Singleton{
    private static final Singleton instance = new Singleton();

    private Singleton() {}

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

2 懒汉式

public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {}

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

3 静态内部类

public class Singleton {
    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonHolder.instance;
    }

    static class SingletonHolder {
        private static final Singleton instance = new Singleton3();
    }
}

4 枚举

public enum  Singleton {
    instance;
}

注：枚举本质上就是饿汉模式，具体参考做业16：java枚举类的秘密。htm

四单例补充

1 考虑反射

暴力反射能打破private限制，从而调用构造方法来建立对象。

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        Class<? extends Singleton> aClass = Singleton.getClass();
        Constructor<? extends Singleton> constructor = aClass.getDeclaredConstructor();
        constructor.setAccessible(true); // 暴力反射
        Singleton singleton = constructor.newInstance();
        System.out.println(singleton == Singleton.getInstance()); // false
    }
}

// 以饿汉为例的解决方案：构造器中抛出异常，防止对象建立成功
public class Singleton{
    private static final Singleton instance = new Singleton();

    private Singleton() {
        if (instance != null)
            throw new RuntimeException("private constructor");
    }

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

2 考虑序列化

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
        // 序列化
        ObjectOutputStream oo = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(new File("singleton.txt")));
        oo.writeObject(Singleton.getInstance());
        oo.close();

        // 反序列化
        ObjectInputStream oi = new ObjectInputStream(new FileInputStream(new File("singleton.txt")));
        Singleton singleton = (Singleton) oi.readObject();
        oi.close();

        System.out.println(singleton == Singleton.getInstance()); // false
    }
}

// 以饿汉为例的解决方案：添加readResolve方法
public class Singleton implements Serializable {
    private static final Singleton instance = new Singleton();

    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }

    private Object readResolve() {
        return instance;
    }
}

参考资料：对象