Java创建型设计模式之单例模式
作者：.番茄炒蛋
Java单例模式是一种设计模式，它确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。可以使用多种方式实现单例模式，如饿汉式、懒汉式、双重检查锁定、静态内部类、枚举等，每种方式都有其优缺点，需要根据具体情况选择使用
介绍
单例模式是一种创建型设计模式,其主要特点包括:
- 只有一个实例:单例模式确保系统中只有一个实例对象存在,所有对该对象的访问都是对同一个对象的引用
- 全局访问:单例模式可以全局访问该实例对象,避免了多个对象之间的冲突和竞争
- 延迟初始化:单例模式通常使用延迟初始化技术,再需要的时候才创建单例对象,避免了不必要的资源浪费和性能损失,保证单例对象的正确性和可靠性
- 线程安全:单例模式需要考虑线程安全问题,确保多线程下获取到的实例对象是同一个,避免了多线程之间的竞争和冲突
优点
- 提供全局唯一实例,方便对对象的管理和维护
- 减少了对象的创建和销毁,提高了系统性能.
- 避免了多个实例之间的竞争和冲突,确保对象状态的一致性和稳定性
- 可以控制系统中某个类的实例数量,避免系统资源浪费和滥用
- 便于实现线程安全化,序列化,反射等功能,提高了对象的可靠性和安全性
缺点
- 单例模式会增加代码的复杂度,增加了系统的维护难度和代码的测试难度
- 单例模式可能会引起单例对象的生命周期过长,导致对象不能及时释放,从而影响系统的性能
- 单例模式可能会被滥用,导致系统中存在过多的单例对象,从而增加了系统资源的占用和管理难度
- 单例模式可能会被破坏,特别是多线程环境下,需要采用特殊实现方式来保证单例对象的正确性和可靠性
实现
饿汉式
这是一种最简单的单例实现方法.再这种方法中,单例实例再类加载时被创建,因此可以保证在多线程环境下是安全的.
package com.fanqiechaodan.singleton.singleton1;
/**
* @Classname Singleton
* @Description
*/
public class Singleton {
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
private Singleton(){
// 私有构造函数
}
public static Singleton getInstance(){
return INSTANCE;
}
}懒汉式
在这种方法中,单例实例在第一次被使用时创建.在多线程环境下,使用双重锁定机制可以确保只有一个实例被创建.
package com.fanqiechaodan.singleton.singleton2;
/**
* @Classname Singleton
* @Description
*/
public class Singleton {
private static volatile Singleton instance;
private Singleton() {
// 私有构造函数
}
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}静态内部类
这种方法利用了Java的类加载机制,在第一次访问SingletonHolder类时才会加载Singleton实例,这种方法既保证了线程安全,又可以实现懒加载
package com.fanqiechaodan.singleton.singleton3;
/**
* @Classname Singleton
* @Description
*/
public class Singleton {
private Singleton(){
// 私有构造函数
}
public static Singleton getInstance(){
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
private static class SingletonHolder{
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
}枚举
使用枚举类型可以非常方便的实现线程安全的单例模式.枚举在定义时就被创建了,因此它是线程安全的,并且只有一个实例.
package com.fanqiechaodan.singleton.singleton4;
/**
* @Classname Singleton
* @Description
*/
public class Singleton {
private Singleton() {
// 私有构造函数
}
static enum SingletonEnum {
/**
* 枚举实例
*/
INSTANCE;
private Singleton singleton;
/**
* 私有构造函数,确保只有一个实例
*/
private SingletonEnum() {
singleton = new Singleton();
}
private Singleton getSingleton() {
return singleton;
}
}
/**
* 对外暴露一个获取Singleton对象的静态方法
*
* @return
*/
public static Singleton getInstance() {
return SingletonEnum.INSTANCE.getSingleton();
}
}- 饿汉式实现简单,但不支持延迟加载,在应用程序启动时,即创建了实例对象
- 懒汉式支持懒加载,但是需要使用双重检查锁机制,代码比较复杂
- 静态内部类是一种简单的,线程安全的实现方法,同时也支持延迟加载
- 枚举类型是最简单的单例实现方法,同时也是最安全的.它不需要考虑线程安全问题,同时也支持延迟加载.
总体来说,枚举单例模式是一种简单,高效且线程安全的单例实现方式,可以满足大部分单例模式的需求.因此在实际开发中,推荐使用枚举单例模式来实现单例模式.
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