• Java单例模式


    单例模式的八种方式

    1.饿汉式(静态常量)

    //饿汉式 静态常量
    class Singleton1{
        //内部创建对象实例
        private final static Singleton1 instance=new Singleton1();
        //私有化构造方法
        private Singleton1(){
        }
        //提供一个公有的静态方法 返回实例对象
        public static Singleton1 getInstance(){
            return instance;
        }
    
    }
    
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    优点 :写法简单,在类加载时就完成实例化,避免线程同步问题
    缺点:在类加载时完成实例化,没有达到lazy loading的效果,如果从始至终没使用这个实例,会造成内存的浪费

    这种方式基于classloader机制避免了线程同步问题,但是instance在类装载时就实例化。在单例模式种大多数都是调用getInstance方法,但是导致类加载的原因有很多,因此不能确定有其他的方式(或者其他的静态方法)导致类装在,这是初始化instance就没有达到lazy loading的效果

    结论:这种单例模式可用,可能造成内存浪费

    2.饿汉式(静态代码块)

    class Singleton1{
        //内部创建对象实例
        private final static Singleton1 instance;
        static{
            instance=new Singleton1();
        }
        //私有化构造方法
        private Singleton1(){
        }
        //提供一个公有的静态方法 返回实例对象
        public static Singleton1 getInstance(){
            return instance;
        }
    
    }
    
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    与1类似

    3.懒汉式(线程不安全)

    class Singleton1{
        
        private final static Singleton1 instance=null;
    
        //私有化构造方法
        private Singleton1(){
        }
        //提供一个公有的静态方法 返回实例对象
        public static Singleton1 getInstance(){
            if(instance==null){
                return new Singleton1();
            }
            return instance;
        }
    
    }
    
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    优缺点:
    起到了lazy loading的效果,但只能在单线程下使用
    如果在多线程下,一个线程进入了if(instance==null)判断语句,还未来得及往下执行,另一个线程也通过了判断语句,会产生多个实例
    结论:实际开发不要使用这种模式

    4.懒汉式(线程安全,同步方法)

    class Singleton1{
    
        private final static Singleton1 instance=null;
    
        //私有化构造方法
        private Singleton1(){
        }
        //提供一个公有的静态方法 返回实例对象
        public static synchronized Singleton1 getInstance(){
            if(instance==null){
                return new Singleton1();
            }
            return instance;
        }
    
    }
    
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    优缺点:
    解决了线程安全问题
    但是效率太低,每次获取实例时都要加锁。而其实这个方法只执行一次实例化代码就可以了,后面想获得该类实例,直接return就可以,方法进行同步效率太低
    结论:在实际开发种,不推荐使用这种方式

    5.懒汉式(线程安全 同步代码块)

    class Singleton1{
    
        private final static Singleton1 instance=null;
    
        //私有化构造方法
        private Singleton1(){
        }
        //提供一个公有的静态方法 返回实例对象
        public static Singleton1 getInstance(){
            if(instance==null){
                synchronized (Singleton1.class) {
                    return new Singleton1();
                }
            }
            return instance;
        }
    
    }
    
    
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    与5类似

    6.双重检查

    class Singleton1{
    
        //可能会发生指令重排序 需要加入volatile关键字
        private static volatile Singleton1 instance=null;
    
        //私有化构造方法
        private Singleton1(){
        }
        //提供一个公有的静态方法 返回实例对象
        public static Singleton1 getInstance(){
            if(instance==null){
                synchronized (Singleton1.class) {
                    if(instance==null)
                    return new Singleton1();
                }
            }
            return instance;
        }
    
    }
    
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    优缺点
    通过两次非空检查来保证线程安全
    实例化代码只运行一次,下次再访问直接return实例化对象,避免反复进行方法同步
    线程安全 延迟加载效率较高

    结论:实际开发种,推荐使用这种单例模式

    7. 静态内部类

    class Singleton1{
    
        //可能会发生指令重排序 需要加入volatile关键字
        private static volatile Singleton1 instance=null;
    
        //私有化构造方法
        private Singleton1(){
        }
        private static class SingletonInstance{
            private static final Singleton1 INSTANCE=new Singleton1();
        }
        //提供一个公有的静态方法 返回实例对象
        public static Singleton1 getInstance(){
            return SingletonInstance.INSTANCE;
        }
    
    }
    
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    优缺点:
    1.采用了类装载的机制来保证初始化实例时只有一个线程
    2.静态内部类方式在Singleton类被装载时并不会立即实例化,而是在需要实例化时,调用getInstance方法,才会装在SingletonInstance类,从而完成Singleton1的实例化
    3.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
    4.优点:避免了线程不安全,利用静态内部类特点实现延迟加载,效率高
    结论:推荐使用

    8.枚举

    enum Singleton2{
        INSTANCE;
    }
    
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    借助JDK1.5添加的枚举来完成单例模式,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

    单例模式在JDK中的应用

    在这里插入图片描述
    Runtime中采用了饿汉式的单例模式

    注意:
    单例模式保证了系统内存中该类只存在一个对象,节省了系统资源,对于一些需要频繁创建销毁的对象用单例可以提高性能

    单例使用场景:需要频繁的进行创建和销毁的对象,创建对象时消耗过多或耗费资源过多(重量级对象),但又经常用到的对象、工具类对象、频繁访问数据库或文件的对象(比如数据源、session工厂)

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/qq_56892136/article/details/126067627