Java单例模式(复习)

妖狐艹你老母 2022-06-01 08:40 98阅读 0赞

## 单例模式的概念: ##

单例模式，是一种常用的软件设计模式。在它的核心结构中只包含一个被称为单例的特殊类。通过单例模式可以保证系统中，应用该模式的类一个类只有一个实例。即一个类只有一个对象实例
        Java中单例模式定义：“一个类有且仅有一个实例，并且自行实例化向整个系统提供。”
        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。
        一般Singleton模式通常有三种形式:

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第一种形式:懒汉式，也是常用的形式。(就是屌丝，穷，不给准备好，担心饿死。类加载就给准备好 )

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

第二种形式:饿汉式(就是有钱，豪，用的时候再new（线程不安全）)

//对第一行static的一些解释
    // java允许我们在一个类里面定义静态类。比如内部类（nested class）。
    //把nested class封闭起来的类叫外部类。
    //在java中，我们不能用static修饰顶级类（top level class）。
    //只有内部类可以为static。
    public class Singleton{
        //在自己内部定义自己的一个实例，只供内部调用
        private static final Singleton instance = new Singleton();
        private Singleton(){
            //do something
        }
        //这里提供了一个供外部访问本class的静态方法，可以直接访问
        public static Singleton getInstance(){
            return instance;
        }
    }

比较:  饿汉式是线程安全的,在类创建的同时就已经创建好一个静态的对象供系统使用,以后不在改变
      懒汉式如果在创建实例对象时不加上synchronized则会导致对对象的访问不是线程安全的
      推荐使用第一种 
      从实现方式来讲他们最大的区别就是懒汉式是延时加载,
      他是在需要的时候才创建对象,而饿汉式在虚拟机启动的时候就会创建,
      饿汉式无需关注多线程问题、写法简单明了、能用则用。但是它是加载类时创建实例（上面有个朋友写错了）、所以如果是一个工厂模式、缓存了很多实例、那么就得考虑效率问题，因为这个类一加载则把所有实例不管用不用一块创建。
      懒汉式的优点是延时加载、缺点是应该用同步（想改进的话现在还是不可能，比如double-check）、其实也可以不用同步、看你的需求了，多创建一两个无引用的废对象其实也没什么大不了。
    
        第三种形式: 双重锁的形式。( 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。避免土豪模式下创建单例，可能存在的线程不安全问题。)

/** * 静态方法同步的时候，使用的锁，就不能是this，而是类.class */  
    public class Singleton{ 
        private static volatile Singleton instance=null;
        private Singleton(){
            //do something
        }
        public static  Singleton getInstance(){
            if(instance==null){
              //这个地方可能有多个线程，在这排队，ABCD..。 
                synchronized(Singleton.class){
                        //假设第一次A线程走到这，然后，呈挂起状态。这个时候，单例对象还未创建； 
                        // 假设此时，B线程也来了判断单例对象==null成立，但是，因为A线程已经给里层的if判断上锁，所以，B只能在外等着。 
                        //假设A线程被唤醒，那么，单例就会下面语句赋值，单例对象就创建啦。然后释放锁。B就可以进来啦。 
                        //B线程进来之后，先判断单例对象是否为null，发现已经不是null啦，那么就不需要创建啦。 
                        //CD线程同样， 
                        //再往后面来的，第一个if就进不来啦，那就不会判断锁了。 
                    if(instance==null){
                        instance=new Singleton();
                    }
                }
            }
            return instance;
         }
    }
    //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。
    //这种模式中双重判断加同步的方式，比第一个例子中的效率大大提升，因为如果单层if判断，在服务器允许的情况下，
    //假设有一百个线程，耗费的时间为100*（同步判断时间+if判断时间），而如果双重if判断，100的线程可以同时if判断，理论消耗的时间只有一个if判断的时间。
    //所以如果面对高并发的情况，而且采用的是懒汉模式，最好的选择就是双重判断加同步的方式。

## 优缺点 ##

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优点
    一、实例控制
    单例模式会阻止其他对象实例化其自己的单例对象的副本，从而确保所有对象都访问唯一实例。
    二、灵活性

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缺点
    一、开销
    虽然数量很少，但如果每次对象请求引用时都要检查是否存在类的实例，将仍然需要一些开销。可以通过使用静态初始化解决此问题。
    二、可能的开发混淆
    使用单例对象（尤其在类库中定义的对象）时，开发人员必须记住自己不能使用new关键字实例化对象。因为可能无法访问库源代码，因此应用程序开发人员可能会意外发现自己无法直接实例化此类。
    三、对象生存期
    不能解决删除单个对象的问题。在提供内存管理的语言中（例如基于.NET Framework的语言），只有单例类能够导致实例被取消分配，因为它包含对该实例的私有引用。在某些语言中（如 C++），其他类可以删除对象实例，但这样会导致单例类中出现悬浮引用。