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。
优点: 1、在内存里只有一个实例,减少了内存的开销,尤其是频繁的创建和销毁实例(比如管理学院首页页面缓存)。 2、避免对资源的多重占用(比如写文件操作)。
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:
- 单例类午餐的构造方法要私有化。
- 单例类只能有一个实例。
- 单例类必须自己创建自己的唯一实例。
- 单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
实现方式:
1. 懒加载,线程不安全
/**
* 懒汉式,线程不安全
* @author mazaiting
*/
public class Singleton {
private static Singleton sSingleton;
private Singleton(){}
/**
* 获取单例--多线程不能正常工作。
* @return 返回Singleton对象
*/
public static Singleton getInstance() {
if (null == sSingleton){
sSingleton = new Singleton();
}
return sSingleton;
}
}
2. 懒加载,线程安全
/**
* 懒汉式,线程安全
* @author mazaiting
*/
public class Singleton {
private static Singleton sSingleton;
private Singleton(){}
/**
* 获取单例--必须加锁 synchronized 才能保证单例,但加锁会影响效率。
* @return 返回Singleton对象
*/
public static synchronized Singleton getInstance() {
if (null == sSingleton){
sSingleton = new Singleton();
}
return sSingleton;
}
}
3. 非懒加载,线程安全
/**
* 饿汉式,线程安全
* @author mazaiting
*/
public class Singleton {
private static Singleton sSingleton = new Singleton();
private Singleton(){}
/**
* 获取单例--类加载时就初始化,浪费内存。
* @return 返回Singleton对象
*/
public static Singleton getInstance() {
return sSingleton;
}
}
4. Double Check Lock(DCL)--双检锁/双重校验锁
/**
* 双检锁/双重校验锁,线程安全
* @author mazaiting
*/
public class Singleton {
private static Singleton sSingleton;
private Singleton(){}
/**
* 获取单例--这种方式采用双锁机制,安全且在多线程情况下能保持高性能。
* @return 返回Singleton对象
*/
public static Singleton getInstance() {
if (null == sSingleton) {
synchronized (Singleton.class) {
if (null == sSingleton) {
sSingleton = new Singleton();
}
}
}
return sSingleton;
}
}
5. 登记式/静态内部类
/**
* 双检锁/双重校验锁,线程安全
* @author mazaiting
*/
public class Singleton {
private Singleton(){}
/**
* 获取单例--这种方式能达到双检锁方式一样的功效,但实现更简单。
* 对静态域使用延迟初始化,应使用这种方式而不是双检锁方式。
* 这种方式只适用于静态域的情况,双检锁方式可在实例域需要延迟
* 初始化时使用。
* @return 返回Singleton对象
*/
public static Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
private static class SingletonHolder {
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
}
6. 枚举
/**
* 枚举--实现单例模式的最佳方法。它更简洁,自动支持序列化机制,绝对防止多次实例化。
* @author mazaiting
*/
public enum Singleton {
INSTANCE;
private Singleton(){}
}