目錄
單例模式介紹
單例模式的使用場景
優點
缺點
單例模式的6種寫法
一、餓漢式:1、在靜態變量裏,直接初始化實例。
二、懶漢式:1、在靜態變量裏,只聲明變量。2、在第一次獲取實例的請求getInstance()到來時,才創建實例。
三、synchronized懶漢式:線程安全
四、雙重校驗鎖+volatile:線程安全,防止指令重排序,保證在寫操作沒有完成之前不能調用讀操作
五、靜態內部類:線程安全,在沒有調用 getInstance() 方法之前,靜態內部類不會進行初始化,在第一次調用該方法後就生成了唯一一個實例
六、枚舉:天生支持多線程
單例模式介紹、使用場景、優缺點:
創建型模式之單例模式
——保證一個類僅有一個實例,並提供一個訪問它的全局訪問點(方法)。
許多時候整個系統只需要擁有一個的全局對象,這樣有利於我們協調系統整體的行爲。比如在某個服務器程序中,該服務器的配置信息存放在一個文件中,這些配置數據由一個單例對象統一讀取,然後服務進程中的其他對象再通過這個單例對象獲取這些配置信息。這種方式簡化了在複雜環境下的配置管理。
單例模式的使用場景:
單例模式只允許創建一個對象,因此節省內存,加快對象訪問速度,因此對象需要被公用的場合適合使用,如多個模塊使用同一個數據源連接對象等等。如:
1.需要頻繁實例化然後銷燬的對象。
2.創建對象時耗時過多或者耗資源過多,但又經常用到的對象。
3.有狀態的工具類對象。
4.頻繁訪問數據庫或文件的對象。以下都是單例模式的經典使用場景:
1.資源共享的情況下,避免由於資源操作時導致的性能或損耗等。如上述中的日誌文件,應用配置。
2.控制資源的情況下,方便資源之間的互相通信。如線程池等。
應用場景舉例:
1.外部資源:每臺計算機有若干個打印機,但只能有一個PrinterSpooler,以避免兩個打印作業同時輸出到打印機。內部資源:大多數軟件都有一個(或多個)屬性文件存放系統配置,這樣的系統應該有一個對象管理這些屬性文件
2. Windows的Task Manager(任務管理器)就是很典型的單例模式(這個很熟悉吧),想想看,是不是呢,你能打開兩個windows task manager嗎? 不信你自己試試看哦~
3. windows的Recycle Bin(回收站)也是典型的單例應用。在整個系統運行過程中,回收站一直維護着僅有的一個實例。
4. 網站的計數器,一般也是採用單例模式實現,否則難以同步。
5. 應用程序的日誌應用,一般都何用單例模式實現,這一般是由於共享的日誌文件一直處於打開狀態,因爲只能有一個實例去操作,否則內容不好追加。
6. Web應用的配置對象的讀取,一般也應用單例模式,這個是由於配置文件是共享的資源。
7. 數據庫連接池的設計一般也是採用單例模式,因爲數據庫連接是一種數據庫資源。數據庫軟件系統中使用數據庫連接池,主要是節省打開或者關閉數據庫連接所引起的效率損耗,這種效率上的損耗還是非常昂貴的,因爲何用單例模式來維護,就可以大大降低這種損耗。
8. 多線程的線程池的設計一般也是採用單例模式,這是由於線程池要方便對池中的線程進行控制。
9. 操作系統的文件系統,也是大的單例模式實現的具體例子,一個操作系統只能有一個文件系統。
10. HttpApplication 也是單位例的典型應用。熟悉ASP.Net(IIS)的整個請求生命週期的人應該知道HttpApplication也是單例模式,所有的HttpModule都共享一個HttpApplication實例.
優點
1.在單例模式中,活動的單例只有一個實例,對單例類的所有實例化得到的都是相同的一個實例。這樣就 防止其它對象對自己的實例化,確保所有的對象都訪問一個實例
2.單例模式具有一定的伸縮性,類自己來控制實例化進程,類就在改變實例化進程上有相應的伸縮性。
3.提供了對唯一實例的受控訪問。
4.由於在系統內存中只存在一個對象,因此可以 節約系統資源,當 需要頻繁創建和銷燬的對象時單例模式無疑可以提高系統的性能。
5.允許可變數目的實例。
6.避免對共享資源的多重佔用。
缺點
1.不適用於變化的對象,如果同一類型的對象總是要在不同的用例場景發生變化,單例就會引起數據的錯誤,不能保存彼此的狀態。
2.由於單利模式中沒有抽象層,因此單例類的擴展有很大的困難。
3.單例類的職責過重,在一定程度上違背了“單一職責原則”。
4.濫用單例將帶來一些負面問題,如爲了節省資源將數據庫連接池對象設計爲的單例類,可能會導致共享連接池對象的程序過多而出現連接池溢出;如果實例化的對象長時間不被利用,系統會認爲是垃圾而被回收,導致對象狀態的丟失。
單例模式的6種寫法:
一、餓漢式:1、在靜態變量裏,直接初始化實例。
public class Singleton {
private Singleton(){}
private static Singleton instance = new Singleton();
public static Singleton getInstance(){
return instance;
}
}
二、懶漢式:1、在靜態變量裏,只聲明變量。2、在第一次獲取實例的請求getInstance()到來時,才創建實例。
public class Singleton {
private Singleton(){}
private static Singleton instance;
public static Singleton getInstance(){
if(instance == null){
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
三、synchronized懶漢式:線程安全
public class Singleton {
private Singleton(){}
private static Singleton instance;
public synchronized static Singleton getInstance(){
if(instance == null){
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
四、雙重校驗鎖+volatile:線程安全,防止指令重排序,保證在寫操作沒有完成之前不能調用讀操作
public class Singleton {
private Singleton(){}
private static volatile Singleton instance;
public static Singleton getInstance(){
if(instance == null){
synchronized(Singleton.class){
if(instance == null){
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
五、靜態內部類:線程安全,在沒有調用 getInstance() 方法之前,靜態內部類不會進行初始化,在第一次調用該方法後就生成了唯一一個實例
public class Singleton {
private Singleton(){}
private static class SingletonHolder {
private static Singleton instance = new Singleton();
}
public static Singleton getInstance(){
return SingletonHolder.instance;
}
}
六、枚舉:天生支持多線程
public enum Singleton {
INSTANCE;
public void fun(){}
}