单例传说

单例传说

在设计模式这个门派里面,有个很常见的招式,叫做单例派。

什么是单例

所谓单例,顾名思义,就是单个实例,使用单例模式可以让某个类全局只有一个实例。

单例的好处

对类的唯一实例做出访问控制
允许改变实例的数目
相比多例,单例更省资源

单例的缺点

不适用于变化的对象

由于单利模式中没有抽象层

滥用单例将带来一些负面问题

哪些场景适合使用单例

下面摘抄自龙哥的博客园

"在我的工作过程中,我发现所有可以使用单例模式的类都有一个共性,那就是这个类没有自己的状态,换句话说,这些类无论你实例化多少个,其实都是一样的,而且更重要的一点是,这个类如果有两个或者两个以上的实例的话,我的程序竟然会产生程序错误或者与现实相违背的逻辑错误。"
"这样的话,如果我们不将这个类控制成单例的结构,应用中就会存在很多一模一样的类实例,这会非常浪费系统的内存资源,而且容易导致错误甚至一定会产生错误,所以我们单例模式所期待的目标或者说使用它的目的,是为了尽可能的节约内存空间,减少无谓的GC消耗,并且使应用可以正常运作。"
"我稍微总结一下,一般一个类能否做成单例,最容易区别的地方就在于,这些类,在应用中如果有两个或者两个以上的实例会引起错误,又或者我换句话说,就是这些类,在整个应用中,同一时刻,有且只能有一种状态。"
" 一般实践当中,有很多应用级别的资源会被做成单例,比如配置文件信息,逻辑上来讲,整个应用有且只能在同在时间有一个,当然如果你有多个,这可能并不会引起程序级别错误,这里指的错误特指异常或者ERROR。但是当我们试图改变配置文件的时候,问题就出来了。"

单例的几种实现方式

1.第一种,标准的单例模式(懒汉式,没有并发情况)

public class Singleton {

    //静态的实例
   private static Singleton singleton = null;
   //私有化构造函数
   private Singleton(){}
   
   public static Singleton getSingleton(){
   
        if(singleton == null ){
            singleton = new Singleton();
        }
        
        return singleton;
   
   }

}

这种单例模式,算是最基本的一种,简单记忆为:
一个私有的静态空实例,
一个私有空构造,
一个公共的获取实例的方法

我们想一下,这种单例模式可能存在什么问题?
对,并发情况下,这个单例模式是不安全的,会造成多例;那么怎么解决呢?
第一种在获取实例的方法上加上同步关键字,变成下面这种

public class Singleton {

    //静态的实例
   private static Singleton singleton = null;
   //私有化构造函数
   private Singleton(){}
   
   public synchronized static Singleton getSingleton(){
   
        if(singleton == null ){
            singleton = new Singleton();
        }
        
        return singleton;
   
   }

}

这种方式在多线程的情况下,是安全的,但是,会造成很多无谓的等待。
(将整个方法都同步了,造成占用锁的时间会变长)我们同步的地方,只需要发生在单例的实例还没有创建的时候,也就是我们只需要保证在创造实例的时候是同步的就可以了。写法如下

public class Singleton {

    //静态的实例
   private static Singleton singleton = null;
   //私有化构造函数
   private Singleton(){}
   
   public static Singleton getSingleton(){
   
        if(singleton == null ){
            synchronized(Singleton.class){
                
                if(singleton == null ){
                    singleton = new Singleton();
                }
            }
        }
        
        return singleton;
   
   }
}

这里需要注意,在同步代码块里面也需要判断一下实例是否是空的。否则,当第一个线程进入,实例化完,还没返回,第二线程再次进入同步块里面的时候会继续实例化,造成多例。
这种基本没啥大的问题,但是,也并不是百分百完美
请看下面单例的单例写法

public class Singleton{

    private Singleton(){}

    private static class SingletonInstance{

        /**
        **类的静态属性只会在第一次加载类时初始化,这是JVM帮我们保证的,所以我们无需担心  并发访问的问题。所以在初始化进行一半的时候,别的线程是无法使用的,因为JVM会帮我们强行同步这个过程。另外由于静态变量只初始化一次,所以singleton仍然是单例的。
       ** /
        static Singleton instance = new Singleton();

    }

    public static Singleton getInstance(){

        return SingletonInstance.instance;

    }
}
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