单例(Singleton)模式

介绍

单例模式是Java中最简单的设计模式之一,这种类型的设计模式属于创建型模式,涉及到一个单一的类,该类负责创建自己的对象,同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一对象的方式,可以直接访问,不需要实例化该类的对象

几种实现方式

懒汉式,延迟加载,线程不安全

这种方式是最基本的实现方式,存在的问题是不支持多线程,所以严格意义上也不能算单例模式。延迟加载,不要求线程安全,在多线程不能正常工作

public class Singleton {  
    private static Singleton instance;  

    //让构造函数为 private,这样该类就不会被实例化
    private Singleton (){}  
  
    public static Singleton getInstance() {  
        //延迟加载
        if (instance == null) {  
            instance = new Singleton();  
        }  
        return instance;  
    }  
} 

接下来几种实现方式都支持多线程,但是性能上有所差异

懒汉式,延迟加载,线程安全

这种方式同样支持延迟加载,能在多线程中工作,但是相对效率低,因为每次获取实例时都需要进行同步

public class Singleton {  
    private static Singleton instance;  
    private Singleton (){}  
    public static synchronized Singleton getInstance() {  
        if (instance == null) {  
            instance = new Singleton();  
        }  
        return instance;  
    }  
} 

饿汉式,不延迟加载,线程安全

这种方式比较常用,但容易产生垃圾对象,因为它虽然基于classLoader(类加载)机制避免了多线程的同步问题,但instance在类装载时就实例化,也不能确定还会有其他的方式导致类装载,这时候初始化instance很明显没有实现延迟加载

public class Singleton {  
    private static Singleton instance = new Singleton();  
    private Singleton (){}  
    public static Singleton getInstance() {  
        return instance;  
    }  
}  

双重校验锁(DCL),延迟加载,线程安全

这种方式采用双锁机制,安全且在多线程情况下能保持高性能,不过Java5及以上版本才支持。这种机制并不是每次进入getInstance方法都需要同步,而是先不同步,进入方法后,先检查实例是否存在,如果不存在才进入下面的同步块,这是第一重检查。进入同步块之后,再次检查实例是否存在,如果不存在,就在同步的情况下创建一个实例,这是第二重检查,这样一来,就只需要同步一次了

public class Singleton {  
    private volatile static Singleton singleton;  

    private Singleton (){}  

    public static Singleton getSingleton() {  
        if (singleton == null) {  
            synchronized (Singleton.class) {  
                if (singleton == null) {  
                    singleton = new Singleton();  
                }  
            }  
        }  
        return singleton;  
    }  
}  

代码中的关键字volatile意思是,被volatile修饰的变量的值,将不会被本地线程缓存,所有对该变量的读写都是直接操作共享内存,从而确保多个线程能正确的处理该变量

登记式(静态内部类),延迟加载,线程安全

这种方式同样利用了classLoader机制来保证初始化instance时只有一个线程,但与饿汉式方式不同的是,饿汉式只要Singleton类被装载了,那么instance就会被实例化,没有达到延迟加载的效果。而这种方式当Singleton类被装载了,instance不一定被初始化,因为SingletonHolder类没有被主动使用,只有通过调用getInstance方法时,才会装载SingletonHolder类,从而实例化instance

public class Singleton {  
    /**
     * 类级的内部类,也就是静态的成员式内部类,该内部类的实例与外部类的实例
     * 没有绑定关系,而且只有被调用到才会装载,从而实现了延迟加载
     */  
    private static class SingletonHolder {  
        private static Singleton instance = new Singleton();  
    }  
  
    private Singleton() {  
    }  

    public static  Singleton getInstance() {  
        return SingletonHolder.instance;  
    }  
}

枚举,不延迟加载,线程安全

这种实现方式还没有被广泛使用,但这是实现单例模式的最佳方式。它更加简洁,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。不过Java5之后才加入枚举特性

public enum Singleton {  
    INSTANCE;  
    public void whateverMethod() {  
    }  
}  

本文仅仅介绍了单例模式及其实现方式,推荐学习【创建型模式四】单例模式(Singleton),写的很深入详细

参考:单例模式

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 214,904评论 6 497
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,581评论 3 389
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 160,527评论 0 350
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,463评论 1 288
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,546评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,572评论 1 293
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,582评论 3 414
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,330评论 0 270
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,776评论 1 307
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,087评论 2 330
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,257评论 1 344
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,923评论 5 338
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,571评论 3 322
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,192评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,436评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,145评论 2 366
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,127评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容