java设计模式_单例模式
单例模式
核心作用：
- 保证一个类只有一个实例，并且提供一个访问该实例的全局访问点
常见的几种单例模式实现方式
- 饿汉式（线程安全，调用效率高。但是不能延时加载。）
- 懒汉式（线程安全，调用效率不高。但是可以延时加载）
- 双重检测锁式（由于JVM底层内部模型原因，偶尔会出现问题。不建议使用）
- 静态内部类式（线程安全，调用效率高，可以延时加载）
- 枚举单例（线程安全，调用效率高。不能延时加载）
饿汉式实现:
package com.yibobo.singleton;
/**
* 测试饿汉式的单例模式
* @author pyb www.yibobo.top
*/
public class SingletonDemo01 {
//类初始化时，立即加载对象！由于加载类时线程是天然安全的所以无需同步
private static SingletonDemo01 s = new SingletonDemo01();
private SingletonDemo01(){}//私有化构造器
//方法没有同步，效率高！
public static SingletonDemo01 getInstance(){
return s;
}
}
package com.yibobo.singleton;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
SingletonDemo01 s1 = SingletonDemo01.getInstance();
SingletonDemo01 s2 = SingletonDemo01.getInstance();
System.out.println(s1==s2);//结果为true
}
}
饿汉式单例模式代码中，static变量会在类装载时初始化，此时也不会涉及多个线程对象访问该对象的问题。虚拟机保证只会装载一次该类，肯定不会发生并发访问的问题，因此可以省略synchronize关键字。
问题:如果只是加载该类，而不是要调用getInstance()方法，甚至永远没有调用，则会造成资源浪费。
懒汉式实现:
package com.yibobo.singleton;
/**
* 测试懒汉式的单例模式
* @author pyb www.yibobo.top
*/
public class SingletonDemo02 {
//类初始化时，并不初始化对象，延时加载，真正要用的时候在加载
private static SingletonDemo02 s;
private SingletonDemo02(){}//私有化构造器
//在调用getInstance()方法时，在判定new不new
//方法同步，调用效率较低
public static synchronized SingletonDemo02 getInstance(){
if (s == null){
s = new SingletonDemo02();
}
return s;
}
}
延时加载！懒加载，真正用的时候才加载
问题：资源利用效率高了。但是，每次调用getInstance()方法时都要同步，并发效率较低
静态内部类式（也是一种懒加载方式）：
package com.yibobo.singleton;
/**
* 测试静态内部类式的单例模式
* 这种方式线程安全、调用效率高且实现延时加载。需要延时加载时，静态内部类式好于懒汉式
* @author pyb www.yibobo.top
*/
public class SingletonDemo03 {
private SingletonDemo03(){}//私有化构造器
//类加载的过程天然线程安全
private static class SingletonClassInstance{
private static final SingletonDemo03 instance = new SingletonDemo03();
}
//无需同步，且用到时才会创建出对象。兼顾并发效率与延时加载
public static SingletonDemo03 getInstance(){
return SingletonClassInstance.instance;
}
}
要点：
- 外部类没有static属性，则不会像饿汉式那样立即加载对象。
- 只有真正调用getInstance(),才会加载静态内部类。加载类是是线程安全的。Instance是static final类型，保证了内存中只有一个实例存在且只能被赋值一次，从而保证了线程安全性
- 兼备了并发高效调用和延迟加载的优势！
枚举式：
package com.yibobo.singleton;
/**
* 测试枚举式的单例模式
* 由于枚举本身就是个单列，这种方式线程安全、调用效率高
* 但不能实现延时加载。在不需要延时加载的情况下枚举类好于饿汉式（但枚举用的人少）
* @author pyb www.yibobo.top
*/
public enum SingletonDemo04 {
INSTANCE;
//下面就随便写这个类的方法
}
Double-Check双重锁定式，这种方式有问题，但是我看百度上说JDK1.5之后添加了一个关键字：volatile，这个可以解决双重锁定式的问题。自个研究吧
还是写一下
package com.yibobo.singleton;
/**
* 测试双重检查+锁的单例模式
* 这种方式线程安全、调用效率高且实现延时加载。
* @author pyb www.yibobo.top
*/
public class SingletonDemo05 {
//类初始化时，并不初始化对象，延时加载，真正要用的时候在加载
private static volatile SingletonDemo05 s = null;
private SingletonDemo05(){}
//这个模式将同步内容下放到if内部，提高了执行的效率
//不必每次获取对象时都进行同步，只有第一次才同步，创建了以后就没必要了。
public static SingletonDemo05 getInstance() {
if (s == null) {
synchronized (SingletonDemo05.class) {
if (s == null) {
s = new SingletonDemo05();
}
}
}
return s;
}
}
