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设计 模式(单例模式)

设计 模式(单例模式)

作者: 黑客和白帽子的故事 | 来源:发表于2018-03-12 17:57 被阅读0次

    简介:

    单例 模式:是一种常用的软件设计模式,在它的核心结构中值包含一个被称为单例的特殊类。一个类只有一个实例,即一个类只有一个对象实例。

    这样的模式有几个好处:

    • 1、某些类创建比较频繁,对于一些大型的对象,这是一笔很大的系统开销。
    • 2、省去了new操作符,降低了系统内存的使用频率,减轻GC压力。
    • 3、有些类如交易所的核心交易引擎,控制着交易流程,如果该类可以创建多个的话,系统完全乱了。(比如一个军队出现了多个司令员同时指挥,肯定会乱成一团),所以只有使用单例模式,才能保证核心交易服务器独立控制整个流程。

    但是也有缺点:
    当想实例化一个单例类的时候,必须记住使用相应的获取对象的方法,而不能使用new。当看不到源码的时候,很困扰

    单例模式可以分为懒汉式和饿汉式:

    懒汉式单例模式:在类加载时不初始化。
    饿汉式单例模式:在类加载时就完成了初始化,所以类加载比较慢,但获取对象的速度快。

    代码实现八种单例模式:

    • 1、饿汉式:(静态常量)[可用]

    优点:书写简单,类装载的时候就完成实例化。避免了线程同步问题。
    缺点:在类装载的时候就完成实例化,没有达到Lazy Loading的效果。如果从始至终从未使用过这个实例,则会造成内存的浪费。

    public class SingletonOne {
        private final static SingletonOne SINGLETON_ONE = new SingletonOne();
    
        private SingletonOne() {
        }
    
        public static SingletonOne getInstance() {
            return SINGLETON_ONE;
        }
    }
    
    • 2、饿汉式(静态代码块)[可用]
      将类实例化的过程放在了静态代码块中,也是在类装载的时候,就执行静态代码块中的代码,初始化类的实例。优缺点和上面是一样的。
    public class SingletonTwo {
        private static SingletonTwo singletonTwo;
    
        static {
            singletonTwo = new SingletonTwo();
        }
    
        private SingletonTwo(){}
    
        public SingletonTwo getInstance(){
            return singletonTwo;
    
        }
    }
    
    • 3、懒汉式(线程不安全)[不可用]
      优点:起到Lazy Loading的效果。
      缺点:只能在单线程下使用,多线程下就情况产生多个实例。多线程下不可以使用这种方式。
    public class SingletonThree {
        private static SingletonThree singletonThree;
    
        private SingletonThree() {
        }
    
        public static SingletonThree getInstance() {
            if (singletonThree == null) {
                singletonThree = new SingletonThree();
            }
            return singletonThree;
        }
    
    }
    
    • 4、懒汉式(线程安全,同步方法)[不推荐用]
      优点:解决线程同步的问题。
      缺点:效率太低了,每个线程在想获得类的实例时候,执行getInstance()方法都要进行同步。而其实这个方法只执行一次实例化代码就够了,后面的想获得该类实例,直接return就行了。方法进行同步效率太低要改进。
    public class SingletonThree {
        private static SingletonThree singletonThree;
    
        private SingletonThree() {
        }
    
        public static  synchronized SingletonThree getInstance() {
            if (singletonThree == null) {
                singletonThree = new SingletonThree();
            }
            return singletonThree;
        }
    
    }
    
    • 5、懒汉式(线程安全,同步代码块)[不可用]

    由于第四种实现方式同步效率太低,所以摒弃同步方法,改为同步产生实例化的的代码块。但是这种同步并不能起到线程同步的作用。跟第3种实现方式遇到的情形一致,假如一个线程进入了if (singleton == null)判断语句块,还未来得及往下执行,另一个线程也通过了这个判断语句,这时便会产生多个实例。

    public class SingletonFive {
    
        private static SingletonFive singletonFive;
    
        private SingletonFive() {}
    
        public static SingletonFive getInstance() {
            if (singletonFive == null) {
                synchronized (SingletonFive.class) {
                    singletonFive = new SingletonFive();
                }
            }
            return singletonFive;
        }
    }
    
    • 6、双重检查[推荐用]
      Double-Check概念对于多线程开发者来说不会陌生,如代码中所示,我们进行了两次if (singleton == null)检查,这样就可以保证线程安全了。这样,实例化代码只用执行一次,后面再次访问时,判断if (singleton == null),直接return实例化对象。

    优点:线程安全;延迟加载;效率较高。

    public class SingletonSix {

    private static volatile SingletonSix singletonSix;
    
    private  SingletonSix(){}
    
    public static SingletonSix getInstance(){
        if(singletonSix == null){
            synchronized (SingletonSix.class){
                if(singletonSix == null){
                    singletonSix = new SingletonSix();
                }
            }
        }
        return singletonSix;
    }
    

    }

    • 7、静态内部类[推荐用]
      优点:避免了线程不安全,延迟加载,效率高。
      类的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化,所以在这里,JVM帮助我们保证了线程的安全性,在类进行初始化时,别的线程是无法进入的。
    public class Singleton {
    
        private Singleton() {}
    
        private static class SingletonInstance {
            private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
        }
    
        public static Singleton getInstance() {
            return SingletonInstance.INSTANCE;
        }
    }
    
    • 8、枚举[推荐用]
      优点 :借助JDK1.5中添加的枚举来实现单例模式。不仅能避免多线程同步问题,而且还能防止反序列化重新创建新的对象。

    缺点:实际开发中,没有 人使用这种开发 模式

    public enum SingletonEight {
        INSTANCE;
        public void whateverMethod() {
    
        }
    }
    

    参考文章:https://www.cnblogs.com/zhaoyan001/p/6365064.html

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