淺顯理解Java單例模式

        單例模式顧名思義,可以理解爲只有一個實例存在,它是一種常用的軟件設計模式,在它的核心結構中值包含一個被稱爲單例的特殊類。一個類只有一個實例,即一個類只有一個對象實例。

        爲什麼要有單例模式 ,很簡單,有些實例必然不能存在多份,比如說某一天從北京開往上海的G1次列車的二等座車票數,這個數量在全世界都只能有一個實例,賣出去一張就少一張,這就是單例。

        提到單例模式,有兩個名詞必須要說到,懶漢式和餓漢式,這是編寫單例模式的兩種方式,下面會一一用代碼介紹。先說說這兩種方式大概的意思,幫助理解。懶漢式,就是這個人很懶,你找他要東西,他纔給你去生產賣給你,放在程序中就是你調用了一個類中獲取實例的代碼他纔去生成一個實例。餓漢式,你就理解成包子鋪,他們都是先把包子做好了,然後你要的時候可以直接拿去,在程序中就是在類生成的時候,直接生成一個實例,不管你調用獲取實例的方法與否。

        下面看一下編寫單例模式的幾種方法:(以下幾種方法轉載自:https://www.cnblogs.com/hupp/p/4487521.html          個人認爲寫的很不錯,容易理解)

一:只適合單線程環境(不好)

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

註解:Singleton的靜態屬性instance中,只有instance爲null的時候才創建一個實例,構造函數私有,確保每次都只創建一個,避免重複創建。
缺點:只在單線程的情況下正常運行,在多線程的情況下,就會出問題。例如:當兩個線程同時運行到判斷instance是否爲空的if語句,並且instance確實沒有創建好時,那麼兩個線程都會創建一個實例。

 

解法二:多線程的情況可以用。(懶漢式,不好)

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

註解:在解法一的基礎上加上了同步鎖,使得在多線程的情況下可以用。例如:當兩個線程同時想創建實例,由於在一個時刻只有一個線程能得到同步鎖,當第一個線程加上鎖以後,第二個線程只能等待。第一個線程發現實例沒有創建,創建之。第一個線程釋放同步鎖,第二個線程纔可以加上同步鎖,執行下面的代碼。由於第一個線程已經創建了實例,所以第二個線程不需要創建實例。保證在多線程的環境下也只有一個實例。
缺點:每次通過getInstance方法得到singleton實例的時候都有一個試圖去獲取同步鎖的過程。而衆所周知,加鎖是很耗時的。能避免則避免。

 

解法三:加同步鎖時,前後兩次判斷實例是否存在(可行)

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

註解:只有當instance爲null時,需要獲取同步鎖,創建一次實例。當實例被創建,則無需試圖加鎖。
缺點:用雙重if判斷,複雜,容易出錯。

 

解法四:餓漢式(建議使用)

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

註解:初試化靜態的instance創建一次。如果我們在Singleton類裏面寫一個靜態的方法不需要創建實例,它仍然會早早的創建一次實例。而降低內存的使用率。

缺點:沒有lazy loading的效果,從而降低內存的使用率。

 

解法五:靜態內部內。(建議使用)

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

註解:定義一個私有的內部類,在第一次用這個嵌套類時,會創建一個實例。而類型爲SingletonHolder的類,只有在Singleton.getInstance()中調用,由於私有的屬性,他人無法使用SingleHolder,不調用Singleton.getInstance()就不會創建實例。
優點:達到了lazy loading的效果,即按需創建實例。

 

多思多想,多學多練!

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