单例模式(Singleton Pattern)
目录
1.什么是单例模式:
2.单例模式存在的原因:
3.单例模式的优缺点:
4.创建方式:
1. 单线程单例模式立即创建(饿汉式):
2. 单线程单例模式延迟创建(懒汉式):
5.多线程下测试两种模式存在哪些问题
1.先测试饿汉式,代码如下:
2.测试懒汉式,修改 run 方法创建对象
6.两种模式简单对比:
7.其他的单例模式:
1.什么是单例模式:
单例模式(Singleton Pattern)是 Java 中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。
这种模式涉及到一个单一的类,该类负责创建自己的对象,同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式,可以直接访问,不需要实例化该类的对象。
注意:
- 1、单例类只能有一个实例。
- 2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。
- 3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
2.单例模式存在的原因:
3.单例模式的优缺点:
优点:
- 在内存中只有一个对象,节省内存空间
- 避免频繁的创建销毁对象,可以提高性能
- 避免对共享资源的多重占用,简化访问
- 为整个系统提供一个全局访问点
缺点:
- 没有接口,不能继承,
- 与单一职责原则冲突,一个类应该只关心内部逻辑,而不关心外面怎么样来实例化
注意事项:getInstance() 方法中需要使用同步锁 synchronized (Singleton.class) 防止多线程同时进入造成 instance 被多次实例化。
4.创建方式:
1. 单线程单例模式立即创建(饿汉式):
public class Hunchback {/* 创建唯一一个单例对象 */private static Hunchback singleton = new Hunchback();/*** 不能让外界直接创建对象,所以设置私有构造器*/private Hunchback() {}/*** 单例对象的全局访问点** @return*/public static Hunchback getInstance() {return singleton;}
}
2. 单线程单例模式延迟创建(懒汉式):
public class Lazybones {/* 创建唯一一个单例对象 */private static Lazybones singleton = null;/*** 不能让外界直接创建对象,所以设置私有构造器*/private Lazybones() {}/*** 单例对象的全局访问点** @return*/public static Lazybones getInstance() {if (singleton == null) {singleton = new Lazybones();}return singleton;}
}
5.多线程下测试两种模式存在哪些问题
1.先测试饿汉式,代码如下:
public class SingletonTest extends Thread {@Overridepublic void run() {Hunchback singleton = Hunchback.getInstance();System.out.println(singleton);}/*** 测试方法** @param args*/public static void main(String[] args) {for (int i = 0; i < 10; i++) {SingletonTest singletonTest = new SingletonTest();singletonTest.start();}}
}
输出的都是同一个对象,没有线程安全问题,但是不能延迟加载
2.测试懒汉式,修改 run 方法创建对象
@Override
public void run() {Lazybones singleton = Lazybones.getInstance();System.out.println(singleton);
}
控制台输出了两个对象,可见,懒汉式存在线程安全问题
/**
* 单例对象的全局访问点
*
* @return
*/
public synchronized static Lazybones getInstance() {if (singleton == null) {singleton = new Lazybones();}return singleton;
}
这种方式虽然解决了问题,但是当有线程在执行方法时,不管有没有创建对象,其他线程都会在外等候里面的线程执行完毕,有没有一种方式可以解决这个问题,提高代码执行效率
public static Lazybones getInstance() {if (singleton == null) {synchronized (Lazybones.class) {if (singleton == null) {singleton = new Lazybones();}}}return singleton;
}
6.两种模式简单对比:
饿汉式:线程安全,调用率高,但是不能延迟加载懒汉式:线程安全,调用率不高,可以延迟加载
7.其他的单例模式:
对比五种模式,如何选用?单例对象占用资源少,不需要延迟加载,枚举式比饿汉式好单例对象占用资源大,需要延迟加载,静态内部类式比懒汉式好
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