为什么用单例模式
在实例化对象的时候,怎么样才能让这个对象在全局唯一,这个是单例模式解决的问题。
为什么对象全局唯一?因为有可能有这样的需求:
- new 出来这种对象非常浪费资源,频繁的new这个对象会引发各种问题。(次要需求)
- 为了解决数据唯一的问题。例如系统垃圾桶。每次我删除文件的时候,那么我不可能说每次new 一个新的垃圾桶吧,删几次文件new几次垃圾桶对象。过几天整个系统全是垃圾桶了。不管我删什么东西,进入的永远是那一个垃圾桶。(主要需求)
我遇上过的坑
其实到现在为止对单例模式的理解依然很薄弱,因为自己写东西的时候不会去用到。看过几次单例模式后没理解,只记得个 getInstance() 方法了。当时比较困惑,还去stackoverflow当过伸手党,结果问题扣了我好多分。然后自己把单例模式的代码写一遍,大概明白点意思了。换句话讲,学设计模式是急不来的(对我来说),这需要工作经验的积累和大量思考。刚上班那会儿,用时间的时候喜欢用Calendar这个类,觉得政治正确,因为书上就是这么教的。总所周知,当你想得到一个日历类的实例你通常会这样写:
Calendar c = Calendar.getInstance();
哦!原来这就是单例模式!但是好像有些不对劲啊。。。Date 我们也经常用,Date怎么不是getInstance呢?Calendar很耗资源?不像啊。全局唯一?嗯。。。好像也不一定。
不是这样的。Calendar并不是单例模式,因为这个类并没有全局唯一性这种需求,你可以搞出很多个Calendar对象出来用,每个对象之间都不一样。
那么好,问题来了,我们怎么用代码去完成这种需求呢?
首先,为了满足对象全局唯一的性质,我这个类是不允许外部去使用new 操作符来造出新对象,因此,在单例类中,必须讲构造方法设置为private。 (特点1)
既然不允许外部new,那么只能单例类自己去new一个对象出来给外面用了。(特点2)
单例类需要提供方法供其他类来得到这个唯一对象实例。但是呢,对象又不给外面new,还得提供方法。那就提供类的静态方法给出这个唯一的对象。(特点3)
好了,那么现在在脑海里构思一下这个类大概怎么写,然后动手开始写。
懒汉单例
public class SingletonLazy {
private static SingletonLazy singleton = null; // 唯一对象,所有单例类对象的需求调用都会且只会得到它。先不给值,外部调用再给,以节省时间。
private SingletonLazy() { // 私有化构造器,特点1
}
public static SingletonLazy getInstance() { // 提供方法供外部得到这个唯一对象
// 第一次来拿对象的时候,对象还没初始化呢。
if (singleton == null) {
singleton = new SingletonLazy();
}
return singleton;
}
}
嗯,如果可以在没有外部提示的情况下写出来,说明理解的还行。
但是这段代码是有缺陷的。在多线程的情况下,如果两个线程同时进入了if块,那么这两个线程都会new 一个对象出来并赋值再返回,那拿到的将是两个不同对象。因此这段代码是线程不安全的。再由于单例实例再最开始为空,你不调用,不需要,我就不new对象出来,因此这种单例模式也叫做“懒汉单例”。
- 优点:加载快。
- 缺点:只支持单线程。
饿汉单例
为了克服线程问题,需要对懒汉模式稍微加以改动。让类刚加载的时候就把单例实例new出来,随时等待外部调用,就避免了现线程问题,因为在线程访问前,我对象已经有了,你拿就是了。
public class SingletonStarve {
private static SingletonStarve singleton = new SingletonStarve(); // 先new出来
private SingletonStarve () { // 私有化构造器,特点1
}
public static SingletonStarve getInstance() { // 提供方法供外部得到这个唯一对象
return singleton;
}
}
这下大家都满意了,多线程也没问题了,这很显然。但是有个问题,由于对象最开始已经new出来了,性能上必定略逊于懒汉式。这个要具体问题具体分析。不过在性能要求不高的情况下,完全可以忽略了。
- 优点:支持多线程。
- 缺点:可能会有性能问题存在。
也就是说,在对性能要求不那么苛刻的情况下,饿汉式完全满足需求,是建议使用的。如果使用懒汉式,在单线程变多线程的情况下,又得回来改单例类的代码了。