java中的单例模式浅析

ゞ浴缸里的玫瑰 2021-10-06 13:08 303阅读 0赞

设计模式之单例模式（Singleton）

Singleton模式主要作用是保证在java应用程序中，一个类class只有一个实例存在。在很多操作中，比如建立目录、数据库连接都需要这样的单线程操作。

还有，singleton能够被状态化；这样，多个单例类就可以一起作为一个状态仓库向外提供服务。另外，singleton也能够被无状态化。提供工具性质的功能。

使用Singleton的好处还在于节省内存，因为它限制了实例的个数，有利于Java垃圾回收（garbage collection）。

**要想保证对象的唯一：**

1、为了避免其他程序过多建立该类对象，先控制禁止其他程序建立该对象；

2、为了让其他程序可以访问到该类对象，只好在本类中，自定义一个对象；

3、为了方便其他程序对自定义对象的访问，可以对外提供一些访问方式。

**以上三步，如何用代码来实现？**

1、将构造函数私有化；

2、在类中创建一个私有、静态的本类对象；

3、在本类中提供一个方法可以获取到对象。

**一般Singleton模式通常有几种形式：**

第一种形式（饿汉式）：

public class Singleton {
 	private Singleton(){
 	}
 	//在自己内部定义自己一个实例，是不是很奇怪？
 	//注意，这是private，只供自己内部调用
 	private static Singleton instance = new Singleton();
 	//我们这里提供一个访问本class的静态方法，可以直接访问
 	public static Singleton getInstance() {
 		return instance;
 	}
 }

第二种形式（懒汉式）：

public class Singleton {
 	private static Singleton instance = null;
 	public static synchronized Singleton getInstance(){
 		//这个方法比上面的有所改进，只在第一次调用时生成对象
 		//使用时生成实例，提高了效率
 		if(instance == null){
 			instance = new Singleton();
 		}	
 		return instance;
 	}
 }

使用Singleton.getInstance()可以访问单例类。

上面的第二种形式是lazy initialization（使用时才初始化），也就是说第一次调用时初始化Singleton，以后就不再生成了。

注意到lazy initialization形式中的synchronized，这个synchronized很重要，如果没有synchronized，那么使用getInstance（）是有可能得到多个Singleton实例的。

其中，在第二种方式的基础上稍作改动：

public class Singleton {
 	private static Singleton instance = null;
 	public static Singleton getInstance(){
 		if(instance == null){
 			synchronized (Singleton.class) {
 				if(instance == null)
 				instance = new Singleton();
 			}
 		}	
 		return instance;
 	}
 }

这个是使用的 synchronized**块**，而不是 synchronized**方法**，

**这样做的好处是：**在多线程环境下，对getInstance的访问不会把其他线程给blocked，而是仅当\_instance实例为null，需要创建时，才要block其他的线程。

**饿汉式：**Singleton类一进内存，就已经创建好了对象。

**懒汉式：**对象在方法被调用时才初始化，也叫做对象的延时加载。

**注意事项**：

有时候，使用Singleton并不能达到Singleton的目的，如：有多个Singleton对象同时被不同的类装入器装载；在EJB（Enterprise JavaBean，企业级JavaBean 即：把你编写的软件中那些需要执行制定的任务的类，不放到客户端软件上了，而是给他打成包放到一个服务器上了）这样的分布式系统中使用也要注意这种情况，因为EJB是跨服务器，跨JVM的。