2022-06-30 单例模式

1.单例的定义

单例设计模式(Singleton Design Pattern)理解起来非常简单。一个类只允许创建一个对象(或者叫实例),那这个类就是一个单例类,这种设计模式就叫作单例设计模式,简称单例模式。

2.单例的用处

从业务概念上,有些数据在系统中只应该保存一份,就比较适合设计为单例类。比如,系统的配置信息类。除此之外,我们还可以使用单例解决资源访问冲突的问题。

3.单例的实现

单例有下面几种经典的实现方式。

饿汉式

饿汉式的实现方式,在类加载的期间,就已经将instance静态实例初始化好了,所以,instance实例的创建是线程安全的。不过,这样的实现方式不支持延迟加载实例。

懒汉式

懒汉式相对于饿汉式的优势是支持延迟加载。这种实现方式会导致频繁加锁、释放锁,以及并发度低等问题,频繁的调用会产生性能瓶颈。

双重检测

双重检测实现方式既支持延迟加载、又支持高并发的单例实现方式。只要instance被创建之后,再调用getInstance()函数都不会进入到加锁逻辑中。所以,这种实现方式解决了懒汉式并发度低的问题。

静态内部类

利用Java的静态内部类来实现单例。这种实现方式,既支持延迟加载,也支持高并发,实现起来也比双重检测简单。

枚举

最简单的实现方式,基于枚举类型的单例实现。这种实现方式通过Java枚举类型本身的特性,保证了实例创建的线程安全性和实例的唯一性。

4.单例存在哪些问题?

单例对OOP特性的支持不友好
单例会隐藏类之间的依赖关系
单例对代码的扩展性不友好
单例对代码的可测试性不友好
单例不支持有参数的构造函数

5.单例有什么替代解决方案?

为了保证全局唯一,除了使用单例,我们还可以用静态方法来实现。不过,静态方法这种实现思路,并不能解决我们之前提到的问题。如果要完全解决这些问题,我们可能要从根上,寻找其他方式来实现全局唯一类了。比如,通过工厂模式、IOC容器(比如Spring IOC容器)来保证,由程序员自己来保证(自己在编写代码的时候自己保证不要创建两个类对象)。

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