概念
单例模式是一种对象的创建模式,它用于产生一个对象的具体实例,它可以确保系统中一个类只产生一个实例.
优点
1.对于频繁使用的对象,可以省略创建对象所花费的时间,对于那些重量级的对象而言,是一笔非常可观的系统开销.
2.由于new操作的次数减少,因而对系统内存的使用频率也会降低,减轻GC的压力和缩短GC的停顿时间.
一.立即加载/“饿汉模式”
立即加载就是使用类的时候已经将对象创建完毕(不管以后会不会使用到该实例化对象,先创建了再说。很着急的样子,故又被称为“饿汉模式”),常见的实现办法就是直接new实例化。
public class Singleton {
// 将自身实例化对象设置为一个属性,并用static、final修饰
private static final Singleton instance = new Singleton();
// 构造方法私有化
private Singleton() {}
// 静态方法返回该实例
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
优点:
实现起来简单,没有多线程同步问题。
缺点:
当类SingletonTest被加载的时候,会初始化static的instance,静态变量被创建并分配内存空间,从这以后,这个static的instance对象便一直占着这段内存(即便你还没有用到这个实例),当类被卸载时,静态变量被摧毁,并释放所占有的内存,因此在某些特定条件下会耗费内存。
二.延迟加载/“懒汉模式”
延迟加载就是调用get()方法时实例才被创建(先不急着实例化出对象,等要用的时候才给你创建出来。不着急,故又称为“懒汉模式”),常见的实现方法就是在get方法中进行new实例化。
public class Singleton {
// 将自身实例化对象设置为一个属性,并用static修饰
private static Singleton instance;
// 构造方法私有化
private Singleton() {}
// 静态方法返回该实例
public static Singleton getInstance() {
if(instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
优点:
实现起来比较简单,当类SingletonTest被加载的时候,静态变量static的instance未被创建并分配内存空间,当getInstance方法第一次被调用时,初始化instance变量,并分配内存,因此在某些特定条件下会节约了内存。
缺点:
在多线程环境中,这种实现方法是完全错误的,无法同步,根本不能保证单例的状态。
三.线程安全的“懒汉模式”
public class Singleton {
// 将自身实例化对象设置为一个属性,并用static修饰
private static Singleton instance;
// 构造方法私有化
private Singleton() {}
// 静态方法返回该实例,加synchronized关键字实现同步
public static synchronized Singleton getInstance() {
if(instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
//同步代码块实现
public static Singleton getInstance() {
synchronized(Singleton.class){
if(instance == null) {
instance = new Singleton();
}
}
return instance;
}
优点:
在多线程情形下,保证了“懒汉模式”的线程安全。
缺点:
众所周知在多线程情形下,synchronized方法通常效率低,显然这不是最佳的实现方案。
四.DCL双检查锁机制
public class Singleton {
// 将自身实例化对象设置为一个属性,并用static修饰
private static volatile Singleton instance=null;
// 构造方法私有化
private Singleton() {}
// 静态方法返回该实例
public static Singleton getInstance() {
// 第一次检查instance是否被实例化出来,如果没有进入if块
if(instance == null) {
synchronized (Singleton.class) {
// 某个线程取得了类锁,实例化对象前第二次检查instance是否已经被实例化出来,如果没有,才最终实例出对象
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
缺点:
JVM的即时编译器中存在指令重排序的优化
解决办法:
1.使用volatile ,可见性,避免指令重排。
2.静态内部类/枚举
五.静态内部类
public class Singleton {
private static class SingletonHolder {
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
private Singleton (){}
public static final Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
}
优点:
1.JVM本身的机制保证了线程安全/没有性能缺陷
2.没有使用synchronized 关键字,性能优势
3.SingletonHolder 是私有的,无法从外部访问
六.枚举
public enum EasySingleton{
INSTANCE;
}
优点:
简单,线程安全