平时上班比较忙,我就周末给大家更新下。今天给大家带来的是——单例模式。这个模式相对来说比较简单一点,但是有几个点还是得说一下,我们可以将这些细节用到我们自己的程序中。本来不想讲的,但是我想把23种设计模式做成一个专题,以后大家不管是复习还是面试等,都可以有个参考。虽然写得并不好。
单例模式,听名字就能感觉出来,就是只能有一个实例存在。的确如此,你的感觉很正确。既然只能存在一个实例,那么这个实例在什么时候创建呢?问得好,我们看一下单例模式最常用的两种分类。
一 懒汉式
用什么能表达我对你的心?唯有代码,看下来。
public class SingleTask {
public static SingleTask mSingleTask = null;
private SingleTask(){};
public static SingleTask getNewInstance(){
if(null == mSingleTask){
mSingleTask = new SingleTask();
}
return mSingleTask;
}
}
二 饿汉式
public class SingleTask1 {
private static SingleTask1 mSingleTask1 = new SingleTask1();
private SingleTask1(){}
public static SingleTask1 getNewInstance(){
return mSingleTask1;
}
}
看吧,代码是不是很简单。首先我们来看下什么是懒汉式,什么又是饿汉式。
懒汉式:顾名思义,很懒。不到最后一刻就不动。在我们代码里面就是到你用我的时候,我才创建,不用的时候,我就歇着。
饿汉式:顾名思义,饥渴。呸,换句话说,就是勤快吧。我在类初始化的时候就做好准备,时刻迎接着使用者。
不管是,懒汉式还是饿汉式。通过代码,我们都会发现一个特点。
- 在单例的类中,都会持有一个当前类的对象;
- 构造函数私有化;
- 提供一个访问该对象的静态方法。
这么理解呢?
我们可以将单例模式视为————垄断。对,没错就是垄断。我不会让你通过其他方法创建我,只能使用我自己创建的,所以私有化构造函数。既然只有我能创建,那么我会为你提供一个方法,让你通过合法途径得到这个对象,而不是通过歪门邪道。
好了,现在我们来看下不同的地方。
首先饿汉式没啥说的,我们忽略。主要看一下懒汉式的代码。
public static SingleTask getNewInstance(){
if(null == mSingleTask){
mSingleTask = new SingleTask();
}
return mSingleTask;
}
我们这么做,会不会有什么问题?
问题当然会有,在单线程模式下当然不会有问题。在实际的问题中,我们可能就不是单线程这么简单了,往往会涉及到多线程。在多线程的时候就会很容易出现问题,会导致对象被重复创建,显然,违背了设计单例的初衷。那么怎么解决呢?
等等,这个地方我不知道大家有没有疑问?多线程真的会出问题吗?(因为我的博客的定位就是新手,所以为了解除大家的疑问,我写个代码验证下,消除大家的疑虑)。
懒汉式的困扰一
public class SingleTask {
public static SingleTask mSingleTask = null;
private static int time = 0;
private SingleTask(){
System.out.println(time++);
};
public static SingleTask getNewInstance(){
if(null == mSingleTask){
mSingleTask = new SingleTask();
}
return mSingleTask;
}
public static void main(String[] args){
for(int i=0;i<100;i++){
new Thread(){
@Override
public void run(){
SingleTask.getNewInstance();
}
}.start();
}
}
}
我在构造函数中,打印一句话,以此来证明确实被创建多次了。
让我们看看结果:
我随便运行几次,就已经这样了。证明代码确实是有问题的。那么如何改进呢?
有人肯定会说,我知道,加锁。好的,我们加锁。
public static SingleTask getNewInstance() {
synchronized (SingleTask.class) {
if (null == mSingleTask) {
mSingleTask = new SingleTask();
}
}
return mSingleTask;
}
// 其他部分代码不变的
来我们先运行下,用事实说话。
运行到你手困,结果只是调用一次。啊,好高兴啊,终于解决了。我们来分析下这段代码?
假设现在有三个饥渴的线程A,B,C来拿东西了。想象一下画面有助于增强印象。他们几乎同时来到位置1。看到门上有一把锁,所以只能放一个进去。他们商量了下,B进去了(实际上谁进去并不确定)。B来到位置2,发现mSingleTask = null,所以来到位置3,创建对象咯。创建完走出去了。紧接着A,C两个商量了下,C进去了。发现mSingleTask已经不为空了,很高兴直接拿着跑了。最后剩下A,等待好久终于进去了,和C一样,偷完就跑真刺激。
问题是解决了,本着处女座的原则。我们继续分析下代码看有没有可以升华革命友谊的地方。
懒汉式的困扰二
既然是锁,那么肯定会带来一定的开销,我们每次来的时候都要加锁,这个代价可想而知。那么能有什么解决办法吗?
当然,我是谁,我是不一样的烟火。
public static SingleTask getNewInstance() {
if (null == mSingleTask) {
synchronized (SingleTask.class) {
if (null == mSingleTask) {
mSingleTask = new SingleTask();
}
}
}
return mSingleTask;
}
可以看到,我们加了双重判空。这样,只有在mSingleTask = null的情况下才会加锁,然后苦苦等待对象创建完成。好了吧,当mSingleTask被赋予了新的生命后就不需要再次加锁。
三 静态内部类
public class SingleTask2 {
private static SingleTask2 mSingleTask2;
private SingleTask2(){
//System.out.println("new instance");
}
public static SingleTask2 getSingleInstance() {
return SingleTaskHolder.instance;
}
static class SingleTaskHolder {
// 内部类初始化单例实例
private static SingleTask2 instance = new SingleTask2();
}
// 验证下
public static void main(String[] args){
for(int i=0;i<100;i++){
new Thread(){
@Override
public void run(){
SingleTask2.getSingleInstance();
}
}.start();
}
}
}
通过这种方式我们也能实现单例模式,那么这么做的原理是什么呢?
因为静态内部类只会被加载一次,所以这么做也是线程安全的。
好了,听你吹了这么长时间。这个模式有用吗?使用场景举个例子。
其他的不说,就说一个Android中的Application
......
最后我们看一下较为正式的定义。
单例模式:保证一个类只有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点 (记住,是垄断,只能通过我的途径拿货)。
好了,今天就到这儿,下期见!