《设计模式笔记》03 之 简洁高效的聊聊单例模式
设计模式是优秀程序员的必备技能,在面试中也会经常提到。
前言
IT行业是跳槽率较高的行业,这就不频繁的去面试。我作为面试官,如果候选者其他知识都OK的话,最后就会提到<b>设计模式</b>相关的内容。如果回答的一知半解的话,我会跟他说让他来做项目。如果回答的比较好的话,会直接安排到产品组。
作用
保证了系统内存中该类只有一个对象实例,节省系统资源。对于需要频繁创建销毁的对象,提高系统性能
场景
需要频繁创建、销毁的对象,创建对象耗时过多或耗费资源过多,但又经常用到的对象。
代码
单例模式是设计模式中比较简单的一种。绝大多数程序员对单例模式都比较熟悉(我刚开始学的时候,好多次都没坚持把23种设计模式学完,造成的后果就是单例模式反反复复学了好多遍【狗头】)。
单例模式在业界分为8种。这么多种其实不用全都学习,主要关注下线程安全的3种即可。(其他的就不要再学习,人为的增加难度了)。
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双重检查
public class Singleton { // 私有化构造器,方式直接通过new的方式创建 private Singleton() {} // 提供全局的实例对象,接收创建值(懒加载) private static volatile Singleton instance; // 提供获取实例的方法 public static Singleton getInstance() { //重点1:通过 instance == null 判断当前 instance是否为null,如果不等于null,直接返回值 if (instance == null) { //重点2:通过synchronized关键字控制线程安全 synchronized (Singleton.class) { //重点3:synchronized内只有一个线程在执行,这时候根据对象是否为null,判断是否创建。 if (instance == null) { instance = new Singleton(); } } } return instance; } public void method(){} }
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问题1:为什么 instance 要判断2次是否 == null ?
synchronized (Singleton.class) { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } } //1.synchronized内部的instance == null是防止重复创建实例的。比如有两个线程A,B. A在进入到synchronized的时候,B可能也在synchronized外等待了。A线程创建instance成功后,B再进入线程,此时可根据synchronized内部的instantce == null来控制B直接使用,防止重新创建。 //2.synchronized外部的instance == null 是控制效率的。如果此时已经存在instance对象时,再来一个线程C,此时无需执行synchronized部分代码,直接返回。提高了执行效率。(都知道synchronized比较慢【狗头】)
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问题2:volatile是干吗的?
volatile这个关键字是个很大的话题,涉及到内存模型。
简单来讲:volatile让变量每次在使用的时候,都从主存中取。而不是从各个线程的“工作内存”。
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静态内部类
利用静态内部类的加载机制来实现的单例
public class Singleton { private Singleton() {} //1.静态内部类机制:在Singleton加载的时候,SingletonInstance类不会立即被加载。实现了懒加载的功能 //2.在调用SingletonInstance.INSTANCE会立即加载,且是线程安全的。 public static class SingletonInstance { private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); } // 提供获取实例的方法 public static Singleton getInstance() { return SingletonInstance.INSTANCE; } public void method(){} }
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枚举
推荐使用,利用枚举的机制实现单例。不仅能避免多线程同步问题,还能防止反序列化重新创建新的对象。
public enum Singleton { INSTANCE; public void method(){} }
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问题1:public void method(){} 是干吗的?
我在开始学习时也遇到这个问题,懂的自然懂,不懂的很困惑。网上搜资料也都写的一模一样。
答案很简单,一句话。使用单例模式,是为了创建唯一的实例。那么创建了这个实例之后,用它干吗呢?对,自然是要调用它所在的类的方法。public void method(){}就是你要调用的方法。
其他的教程中**双重检查 ** 和 **静态内部类 ** 只写了获取实例,没有写public void method(){} ,所以才造成困惑。细心的童鞋可能注意到了,我这三个单例模式都写了public void method(){}。赶快为了我的细心点个赞吧。
最后温馨提醒下,枚举最简单,也是推荐方法,赶快多练习几遍,面试时秒杀面试官吧!
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jdk中单例的应用
java.lang.Runtime
public class Runtime {
private static Runtime currentRuntime = new Runtime();
/**
* Returns the runtime object associated with the current Java application.
* Most of the methods of class <code>Runtime</code> are instance
* methods and must be invoked with respect to the current runtime object.
*
* @return the <code>Runtime</code> object associated with the current
* Java application.
*/
public static Runtime getRuntime() {
return currentRuntime;
}
/** Don't let anyone else instantiate this class */
private Runtime() {}
}
其他应用
数据源、session工厂等