单利模式
- 单例对象能保证在一个JVM中,该对象的实例只存在一个
优势
- 某些大型对象的类创建很频繁,使用单例节省系统开销
- 省去了new运算符,降低系统内存的使用频率,减轻GC压力
- 确保系统核心控制整个流程
实现方式
1. 懒汉式
public class Singleton{
//使用静态实例,防止被引用,赋值null,延迟加载
private static Singleton instance=null;
//私有构造方法,防止被实例化
private Singleton(){}
//静态工厂方法,创建实例
public static Singleton getInstance(){
if(instance==null)
instance=new Singleton();
return instance;
}
}
- 可以实现延迟加载,但是线程不安全,在创建时没有加入关键字
synchronized
线程安全的懒汉式
public class Singleton{
private static Singleton instance = null;
private Singleton(){}
//在静态工厂方法上加锁
public static synchronized Singleton getInstance(){
if(instance == null)
instance = new Singleton();
return instance;
}
- 加锁后确实可以保证单例,但是性能会下降,在调用
getInstance()
方法时都会对这个类对象加锁,但实际上只有第一次创建时才需要加锁,已存在单例情况下调用该方法不需要加锁。
2. 双检锁/双重校验锁
public class Singleton(){
//加入volatile禁止指令重排序,且实例在内存中对于其他线程可见
private volatile static Singleton instance=null;
private Singleton(){}
//静态工厂方法中,在第一次创建时加锁
public static Singleton getInstance(){
if(instance == null){
synchronized(Singleton.class){
if(instance == null){
instance=new Singleton();
}
}
}
return singleton;
}
}
- 这种方法是根据懒汉式单例做的优化,特别需要注意的是
volatile
关键字,如果不加入的话,可能会出现不可预知的错误
-- JVM指令中创建对象和赋值操作是分开的,也就是说instance=new Singleton();
分两步执行
-- JVM并不能保证这个操作的先后执行顺序(指令重排序),程序运行时可能会遇到先分配地址,但是还没赋值的情况
3. 饿汉式
public class Singleton{
//声明时赋值
private static final Singleton instance=new Singleton();
private Singleton(){}
public static Singleton getInstance(){
return instance;
}
}
- instance在类加载时就实例化,基于
classloader机制
避免多线程同步的问题,但是可能做不到延迟加载
4. 静态内部类
public class Singleton{
private Singleton(){}
private static class SingletonHolder{
//准备阶段就赋值
private static final Singleton instance=new Singleton();
}
public static Singleton getInstance(){
return SingletonHolder.instance;
}
}
- JVM保证一个类被加载的时候,这个类的加载过程时互斥的,线程安全
- 调用
getInstance()
时,SingletonHolder才会初始化instance,做到了延迟加载
- 如果在构造函数中抛出异常,实例将不会被创建
5. 枚举
public enum Singleton{
INSTANCE;
public void whateverMethod(){
}
}