代码仓库:https://gitee.com/yangsiyuan/Design-Pattern
创建型设计模式:聚焦于实例化对象,通常提供一种隐藏创建逻辑的形式,取代直接使用new运算符实例化对象
写在前面的话:
- 一般而言,建议使用
2.3 饿汉模式
; - 若明确需要懒汉模式,建议使用
2.5 静态内部类模式
; - 有装逼需求,建议使用
2.4 双重检验锁模式
; - 如果涉及到反序列化创建对象时,可以尝试使用
2.6 枚举模式
1. 定义
单例模式是最简单的设计模式,提供一个类用于创建自己的对象,并且只允许有一个对象被创建
核心定义:保证一个类仅有一个实例,并对外提供访问入口
优点:避免了频繁地创建与销毁对象
应用场景:Spring容器中管理的bean默认即为单例模式(
scope=singleton
),且默认为饿汉模式,即容器启动时为所有的bean均构造一个实例。
2. 代码实现
实现注意点:
- 类的构造方法必须是private,不允许直接new对象
- 对外提供一个static方法,供外部获取实例
2.1 懒汉模式(线程不安全)
懒汉模式:即在使用对象的时候,才去创建对象
public class Singleton {
// 定义一个static的本对象
private static Singleton instance;
// 构造方法私有
private Singleton (){}
// 静态方法,供外部调用【此处线程不安全,可能同时被调用,构造多个对象】
public static Singleton getInstance() {
// 判断是否已存在对象
if (instance == null) {
// 不存在则new一个
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
// 属性及其getter、setter省略
......
}
public class SingletonPatternTest {
public static void main(String[] args) {
//获取唯一可用的对象
Singleton object = Singleton.getInstance();
......
}
}
2.2 懒汉模式(线程安全)
相较于
"2.1 懒汉模式(线程不安全)"
,对getInstance
进行加锁,保证线程安全
public class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton (){}
// 通过synchronized进行加锁
public static synchronized Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
2.3 饿汉模式
饿汉模式:即类加载时就创建对象,基于 classloader 机制避免了多线程的同步问题
- 优点:无需加锁,即可保证线程安全,效率高
- 缺点:类加载时就初始化,浪费内存
public class Singleton {
// 类加载时,即构建对象
private static Singleton instance = new Singleton();
private Singleton (){}
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
2.4 双重检验锁模式(懒汉优化)
双重锁模式:通过对象锁,在多线程情况下保持高性能
- 优化原理:
2.2
中每次仅允许一个线程调用getSingleton()
;但是当前方法,允许同时调用getSingleton
,若singleton != null
则直接返回实例,只有singleton
为空时,才会触发锁机制
public class Singleton {
private volatile static Singleton singleton;
private Singleton (){}
public static Singleton getSingleton() {
if (singleton == null) {
// 对Singleton.class加锁
synchronized (Singleton.class) {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
}
}
return singleton;
}
}
2.5 静态内部类模式(懒汉优化)
该方法,与双检锁方式结果一样,但实现更简单
- 基于classloader机制加载SingletonHolder类,保证了只有一个实例
- 只有在调用getInstance()方法的时候,才会触发INSTANCE实例的初始化,实现了懒汉
public class Singleton {
private Singleton (){}
// 静态内部类,SingletonHolder被调用时触发,实际为懒加载效果;
// 同时利用classloader 机制来保证初始化 instance 时只有一个线程
private static class SingletonHolder {
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
public static final Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
}
2.6 枚举模式
Effective Java 作者 Josh Bloch 提倡的方式,它不仅能避免多线程同步问题,而且还自动支持序列化机制,防止反序列化重新创建新的对象,绝对防止多次实例化
public enum EnumSingleton {
// 枚举,只会有一个实例
INSTANCE;
public void whoAreU(String name, Integer age){
System.out.println("my name is" + name + ", i am " + age + "years old!!");
}
}