实际模式之-----单例模式(懒汉、饿汉、双重检验锁、静态内部类、枚举

柔光的暖阳◎ 2022-05-24 05:45 170阅读 0赞

1.  ## **解释：** ##
    
    1.  单例类只能有一个实例
    2.  单例类必须自己创建自己的唯一实例
    3.  单例类必须给所有其他对象提供这一实例
2.  ## 是什么 ##
    
    1.  保证一个类只有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。
3.  ## 为什么存在 ##
    
    1.  解决全局使用的类频繁地创建与销毁。
4.  ## 怎么用 ##
    
    1.  构造函数式私有的
5.  ## 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）
6.  ## 缺点 ##
    
    1.  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
7.  ## 注意事项 ##
    
    1.  getInstance() 方法中需要使用同步锁 synchronized (Singleton.class) 防止多线程同时进入造成 instance 被多次实例化。
8.  ## 实现 ##
    
    1.  ### 图解实现   ![70][] ###
    2.  ### 代码实现 ###
        
        1.  **饿汉模式基本实现**
            
            1.  优点：没有加锁，执行效率会提高
            2.  缺点：类加载时就初始化，浪费内存
            3.  创建Singleton类

<table style="margin-left:63pt;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#e5e5e5;width:426.1pt;"> &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;public class Singleton { &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;private static Singleton instance = new Singleton(); &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;private Singleton (){} &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;public static Singleton getInstance() { &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;return instance; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;} } &nbsp; &nbsp; &nbsp; </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

**  2.懒汉模式实现**

**                         1.线程不安全实现**

1. 是否Lazy初始化：是

2.是否多线程安全：是

3.优点：第一次调用才初始化，避免内存浪费

4.缺点：必须加锁 synchronized 才能保证单例，但加锁会影响效率

5.在多线程时不能正常工作

6.实现

**2.线程安全实现 **  
                                  1.缺点：类加载时就初始化，浪费内存

2.优点：没有加锁，执行效率会提高。

3.这种方式具备很好的 lazy loading，能够在多线程中很好的工作，但是，效率很低，99% 情况下不需要同步。

<table style="margin-left:105pt;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#e5e5e5;width:426.1pt;"> public class Singleton { &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; private static Singleton instance; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; private Singleton (){} &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; public static synchronized Singleton getInstance() { &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;if (instance == null) { &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;&nbsp;instance = new Singleton(); &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; } &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;return instance; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; } } </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

注：当性能对程序不是很关键的时候使用。

** 3.双检锁/双重校验锁模式**

1.Jdk版本：JDK5

2.是否lazy初始化：是

3.是否多线程安全：是

4.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。

5.实现

<table style="margin-left:84pt;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#e5e5e5;width:426.1pt;"> public class Singleton { &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;private volatile static Singleton singleton; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;private Singleton (){} &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;public static Singleton getSingleton() { &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;if (singleton == null) { &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;&nbsp;synchronized (Singleton.class) { &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; if (singleton == null) { &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;&nbsp;singleton = new Singleton(); &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;&nbsp;} &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; } &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;} &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;return singleton; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; } } </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

**4.登记式/静态内部类**

1.是否Lazy初始化：是

2.是否多线程安全：是

3.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。

实现

<table style="margin-left:40.85pt;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#e5e5e5;width:385.25pt;"> public class Singleton { &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;private static class SingletonHolder { &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;&nbsp;private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;} &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; private Singleton (){} &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; public static final Singleton getInstance() { &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;return SingletonHolder.INSTANCE; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;} } </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

5.枚举

1.JDK5起

2.是否Lazy初始化：否

3.是否线程安全：是

4.这种实现方式还没有被广泛采用，但这是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。

5.实现

注：一般情况下，不建议使用第2 种懒汉方式，建议使用第 1 种饿汉方式。只有在要明确实现 lazy loading 效果时，才会使用第 4 种登记方式。如果涉及到反序列化创建对象时，可以尝试使用第 5 种枚举方式。如果有其他特殊的需求，可以考虑使用第 3 种双检锁方式。、

https://mp.csdn.net/postedit/80365677

[70]: /images/20220524/90615d94fdd0405a8d61fe655c58bcd5.png