一.單例模式作爲23種設計模式之一,也屬於三大類-創建型設計模式之一,其特點是對該類實例化只有一個對象
在Java應用中,單例對象能保證在一個JVM中,該對象只有一個實例存在。這樣的模式有幾個好處:
1、某些類創建比較頻繁,對於一些大型的對象,這是一筆很大的系統開銷。
2、省去了new操作符,降低了系統內存的使用頻率,減輕GC壓力。
3、有些類如交易所的核心交易引擎,控制着交易流程,如果該類可以創建多個的話,系統完全亂了。
單例模式的構建模式大體分爲兩類:餓漢式,懶漢式;
1.餓漢式
class Singlton{
//私有的構造方法
private Singtlon(){}
private static Singlton singlton = new Singlton();
//提供一個公有方法給外部調用
public static Singlton getSinglton(){
return singlton;
}
}
2.懶漢式
class Singlton{
//私有的構造方法
private Singtlon(){}
private static Singlton singlton =null;
//提供一個公有方法給外部調用
public static Singlton getSinglton(){
if(singlton==null){
singlton = new Singlton();
}
return singlton;
}
}
一些細節:
1.餓漢式比懶漢式線程安全;
2.關於懶漢式的線程安全的解決方案:
使用線程鎖的方式,對於單例模式來說,臨界資源是對象singtlon;
所以我們只要給臨界資源上鎖就可以啦!
public static Singlton getSinglton(){
if(singlton==null){
synchronzied(singlton){
singlton = new Singlton();
}
}
return singlton;
}
3.還可以使用內部類來進行優化,JVM內部的機制能夠保證當一個類被加載的時候,這個類的加載過程是線程互斥的(就是加載完畢後別的線程才能使用)。
這樣當我們第一次調用getInstance的時候,JVM能夠幫我們保證instance只被創建一次,
並且會保證把賦值給instance的內存初始化完畢,這樣我們就不用擔心上面的問題。
同時該方法也只會在第一次調用的時候使用互斥機制,這樣就解決了低性能問題。
public class Singleton {
/* 私有構造方法,防止被實例化 */
private Singleton() {
}
/* 此處使用一個內部類來維護單例 */
private static class SingletonFactory {
private static Singleton instance = new Singleton();
}
/* 獲取實例 */
public static Singleton getInstance() {
return SingletonFactory.instance;
}
/* 如果該對象被用於序列化,可以保證對象在序列化前後保持一致 */
private Object readResolve() {
return getInstance();
}
}
反射中有一個方法setAccessiable(true)(暴力反射),
在私有構造方法中進行處理
private static boolean flag;
/* 私有構造方法,防止被實例化 */
private Singleton() {
if(!flag){
flag = false;
}else{
throw new RuntimeException("不能多次創建單例對象");
}
}
那麼內存中就會出現倆個一樣的單例對象,只是內存地址不同。這種情況我們可以使用readResolve方法來防止。
private Object readResolve(){.....}
ObjectInputStream 會檢查對象的class是否定義了readResolve方法。
如果定義了,將由readResolve方法指定返回的對象。返回對象的類型一定要是兼容的,否則會拋出ClassCastException 。
例子:
public abstract class Singleton8 implements Serializable{
private static final long serialVersionUID = 7863921642928237696L;
/* 此處使用一個內部類來維護單例 */
private static class SingletonFactory {
@SuppressWarnings("serial")
private static Singleton8 instance = new Singleton8(){};
}
//測試方式,把單例對象序列化後再反序列化從而獲得一個新的對象 就相當於複製了一個單例對象
public Singleton8 copy() throws Exception{
ByteArrayOutputStream os = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(os);
oos.writeObject(Singleton8.getInstance());
InputStream is = new ByteArrayInputStream(os.toByteArray());
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(is);
Singleton8 obj = (Singleton8) ois.readObject();
return obj;
}
/* 獲取實例 */
public static Singleton8 getInstance() {
return SingletonFactory.instance;
}
/* 如果該對象被用於序列化,可以保證對象在序列化前後保持一致 */
/* 把這個方法註釋前和註釋後來運行測試代碼觀察結果 */
private Object readResolve() {
return getInstance();
}
}