介绍:
单例模式是一种创建型模式。它保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。
类图:
Singleton(单例类):定义一个getInstance操作,允许客户访问它的唯一实例,getInstance是一个静态方法,主要负责创建自己的唯一实例。
用法:
• 确保某个类有且只有一个对象时。
个人理解:
• 创建一个对象需要消耗过多资源时(IO操作、访问数据库等)
• 工具类、帮助类( 应用程序的日志应用、接入第三方SDK等)
• 频繁实例化然后销毁的对象(日志、网络访问等)
例子:
单例模式是最常用的一个设计模式,常见的写法有几种:饿汉式、懒汉式、懒汉式同步锁、双重校验锁、静态内部类的单例模式。
1、饿汉式(线程安全、没有懒加载)
public class Singleton{
private static Singleton instance = new Singleton();
private Singleton(){}
public static Singleton getInstance(){
return instance;
}
}
特点:直接在应用加载时初始化,但会浪费内存。
解析:在类初始化时已经初始化实例,线程安全的。
2、懒汉式(线程不安去,有懒加载)
public class Singleton{
private static Singleton instance = null;
private Singleton(){}
public static Singleton getInstance(){
if(null == instance){
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
特点:单例的初始化操作,延迟到需要的时候才进行,但线程不安全。
解析:在调用getInstance()方法时才实例化,达到延迟加载的效果。
3、懒汉式同步锁(线程安全,有懒加载)
public class Singleton {
private static Singleton instance = null;
private Singleton(){}
public static Singleton getInstance() {
synchronized (Singleton.class) {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
}
return instance;
}
}
特点:使用同步锁synchronized保证多线程情况下单例对象的唯一性,但很多不必要的同步会影响性能。
解析:synchronized会造成不必要的同步开销,很多情况也不需要同步,不推荐使用。
4、双重校验锁(线程安全,有懒加载)
public class Singleton {
private static volatile Singleton instance = null;
private Singleton(){}
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) { //此处避免了不必要的同步
synchronized (Singleton.class) {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
特点:线程安全,避免了不必要的同步,但高并发环境下小概率会有DCL失效问题。
解析:instance = new Singleton();
语句,大概做了3件事情:
(1)、给Singleton的实例分配内存
(2)、调用Singleton()的构造函数
(3)、将instance对象指向分配的内存空间(instance不是null了)
但由于java编译器允许处理器乱序执行,执行顺序可能是 (1)-(2)-(3)或者(1)-(3)-(2)。如果是后者情况,切换到另外的线程中,instance已经不是null了,线程B直接取走instance,再使用时就会出错,这就是DCL失效的问题了。
5、静态内部类的单例模式(线程安全,有懒加载)
public class Singleton{
private Singleton(){}
public static Singleton newInstance(){
return SingletonHolder.instance;
}
//内部类,在装载该内部类时才会去创建单例对象
private static class SingletonHolder{
public static Singleton instance = new Singleton();
}
}
特点:懒加载的同时保证线程安全,推荐使用
解析:为什么会线程安全?类的构造器<clinit>()方法在多线程环境中被正确地加载,同步,如果多个线程同时去初始化一个类,那么只有一个线程去执行这个类的,其他线程都需要阻塞等待,直到活动线程执行<clinit>()方法完毕。
总结:
上述几种做法已经满足了绝大部分的需求,还有一些其它做法可以参考其它资料哈。
另外,单例模式需要注意内存泄漏的问题,当一个对象已经不需要再使用本该被回收时,另外一个正在使用的对象持有它的引用从而导致它不能被回收,产生了内存泄漏。
感谢您的阅读~
推荐阅读
基础篇:
设计模式前篇之——UML类图必会知识点
设计模式前篇之——一起过一下面向对象的概念
创建型模式:
简易理解设计模式之:简单工厂模式——来试试接入支付功能
简易理解设计模式之:工厂方法模式——数据存储例子
简易理解设计模式之:抽象工厂模式——更换数据库例子
简易理解设计模式之:建造者模式——学习使用“链式调用”
简易理解设计模式之:原型模式——深、浅拷贝的概念
简易理解设计模式之:单例模式——单例模式的几种常用写法
结构型模式:
简易理解设计模式之:适配器模式——Android列表视图控件设计方式
简易理解设计模式之:桥接模式——穿衣服经典案例2
简易理解设计模式之:组合模式——实现View中的树状结构
简易理解设计模式之:装饰模式——穿衣服经典案例
简易理解设计模式之:外观模式——第三方SDK的帮助类
简易理解设计模式之:享元模式——五子棋游戏例子
简易理解设计模式之:代理模式——iOS视图控件设计方式
行为型模式:
简易理解设计模式之:策略模式——优化一下支付功能
简易理解设计模式之:模板方法模式——Android中的BaseActivity基类
简易理解设计模式之:观察者模式——监听与回调
简易理解设计模式之:状态模式——优化登录操作
简易理解设计模式之:备忘录模式——Word文档的工作原理
简易理解设计模式之:迭代器模式——遍历对象的好帮手
简易理解设计模式之:命令模式——实现命令的参数化配置
简易理解设计模式之:责任链模式——OA中请假流程示例
简易理解设计模式之:中介者模式——多人聊天室例子
简易理解设计模式之:解释器模式——语言和文法
简易理解设计模式之:访问者模式——员工考核例子