一、什么是单例模式
在我们实际的项目开发中,有时候我们只需要保留某一个类的一个对象,即实例化一次,这个时候我们需要考虑使用单例模式。
二、单例模式的特点
- 单例模式只能有一个实例。
- 单例类必须创建自己的唯一实例。
- 单例类必须向其他对象提供这一实例。
三、单例模式与静态类的比较
在知道了什么是单例模式后,我想你一定会想到静态类,“既然只使用一个对象,为何不干脆使用静态类?”,这里我会将单例模式和静态类进行一个比较。
- 单例可以继承和被继承,方法可以被override,而静态方法不可以。
- 静态方法中产生的对象会在执行后被释放,进而被GC清理,不会一直存在于内存中。
- 静态类会在第一次运行时初始化,单例模式可以有其他的选择,即可以延迟加载。
- 单例对象往往存在于DAO层(例如sessionFactory),如果反复的初始化和释放,则会占用很多资源,而使用单例模式将其常驻于内存可以更加节约资源。
- 静态方法有更高的访问效率。
几个关于静态类的误解:
误解一:静态方法常驻内存而实例方法不是。
实际上,特殊编写的实例方法可以常驻内存,而静态方法需要不断初始化和释放。
误解二:静态方法在堆(heap)上,实例方法在栈(stack)上。
实际上,都是加载到特殊的不可写的代码内存区域中。
四、单例模式分类与实现
1.懒汉模式
package com.pattern.singleton;
/**
* 懒汉模式单例,没有考虑到线程安全问题
*/
public class SingletonSlacker {
private static SingletonSlacker instance;
private SingletonSlacker() {
}
public SingletonSlacker getInstance(){
if (instance==null){
instance=new SingletonSlacker();
}
return instance;
}
}
没有考虑到线程安全,可能存在多个访问者同时访问,并同时构造了多个对象的问题。之所以叫做懒汉模式,主要是因为此种方法可以非常明显的lazy loading。
2.线程安全懒汉模式
package com.pattern.singleton;
/**
* 线程安全的懒汉模式单例,缺点锁会消耗资源,效率低
*/
public class SingletonSecuritySlacker {
private static SingletonSecuritySlacker instance;
private SingletonSecuritySlacker() {
}
public synchronized SingletonSecuritySlacker getInstance(){
if (instance==null){
instance=new SingletonSecuritySlacker();
}
return instance;
}
}
3.饿汉模式
public class SingletonHungry {
private static SingletonHungry instance=new SingletonHungry();
private SingletonHungry() {
}
public SingletonHungry getInstance(){
return instance;
}
}
4.静态内部类实现单例
public class SingletonStaticInner {
private static class SingletonInner {
private static SingletonStaticInner instance = new SingletonStaticInner();
}
private SingletonStaticInner() {
}
public SingletonStaticInner getInstance() {
return SingletonInner.instance;
}
}
5.用枚举写单例模式
enum SingletonEnum {
INSTANCE;
public void methods() {
System.out.println("Done somethings!");
}
}
6.双重校验锁
public class SingletonDoubleCheck {
private volatile static SingletonDoubleCheck instance;
private SingletonDoubleCheck() {
System.out.println("singleton has loaded!");
}
public static SingletonDoubleCheck getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (SingletonDoubleCheck.class) {
if (instance == null) {
instance = new SingletonDoubleCheck();
}
}
}
return instance;
}
}
五、单例模式的应用场景
情景一:不需要维持任何状态,仅仅用于全局访问,此时更适合使用静态类。
情景二:需要维持一些特定的状态,此时更适合使用单例模式。