[ 設計模式筆記 ] 3.單例模式

原創

2020-07-08 02:46

單例模式

總結：

介紹

保證在整個軟件系統中，對某個類對象只能存在一個實例，並且提供一個取得其對象實例的方法。

餓漢式

靜態常量方式

實現

構造器私有化，屬性位置創建實例的靜態變量，提供靜態方獲取靜態實例。

public class Single {
    // 構造器私有化
    private Single(){}

    // 靜態實例
    private final static Single instance = new Single();

    // 靜態方法獲取
    private static Single getInstance() {
        return instance;
    }
}

優點:

寫法比較簡單，在類裝載的時候就完成了實例化。避免了線程同步問題。

缺點:

在類裝載的時候完成實例化，沒有達到Lazy Loading的效果，如果從始至終沒有使用過這個實例，則會造成內存的浪費。

結論:

靜態代碼塊兒方式

這種方式也是在類加載時候進行實例的new, 因此優點和缺點和靜態常量方式一致。

實現

package club.fsociety.singleton;

public class Single2 {
    // 構造器私有化
    private Single2(){ }

    // 靜態實例
    private static Single2 instance;

    // 靜態代碼快兒
    static {
        instance = new Single2();
    }

    // 靜態方法獲取
    private static Single2 getInstance() {
        return instance;
    }
}

懶漢式

解決Lazy Loading的問題。

線程不安全的方式

實現:

package club.fsociety.singleton;

public class Single3 {

    // 私有構造器
    private Single3(){}

    // 靜態成員
    private static Single3 instace;

    // 獲取實例的方法
    private static Single3 getInstace() {
        if(null == instace)
            instace = new Single3();
        return instace;
    }
}

優點：

實現了Lazy Loading。

缺點：

線程不安全，可能多個線程同時判定爲未創建，後進行創建，會導致多創建出來幾個實例。

結論：

瞭解其存在的問題，開發中不要使用。

線程安全方式：

實現

使用了同步代碼塊來修飾獲取實例的方法：

package club.fsociety.singleton;

public class Single3 {

    // 私有構造器
    private Single3(){}

    // 靜態成員
    private static Single3 instace;

    // 獲取實例的方法
    private static synchronized Single3 getInstace() {
        if(null == instace)
            instace = new Single3();
        return instace;
    }
}

優點

即解決了餓漢中存在的Lazy Loding問題，又解決了線程安全問題。

缺點

getInstance方法頻繁調用下會導致效率地下。

結論

在實際開發中不推薦使用。

DoubleCheck

實現

package club.fsociety.singleton;

public class Single4 {

    // 私有構造器
    private Single4(){}

    // 靜態成員
    private static Single4 instace;

    // 獲取實例的方法
    private static  Single4 getInstace() {
        if(null == instace) {
            synchronized (Single4.class) {
                if(null == instace)
                    instace = new Single4();
            }
        }
        return instace;
    }
}

優點

&nbsp 即解決了Lazy Loading 和線程安全問題，又避免每次getInstance的時候都執行一遍同步代碼塊兒。

缺點

&nbsp

結論：

強烈推薦使用。

靜態內部類方式

實現方式

外部類被裝載的時候，靜態內部類不會被裝載。當調用外部類獲取靜態內部類方法時候再裝載靜態內部類，且靜態內部類被裝載後會初始化靜態代碼，且線程安全。這樣既能解決線程安全問題，也能解決Lazy Loading問題。

package club.fsociety.singleton;

public class Single5 {

    // 私有化的構造
    private Single5(){}

    // 靜態內部類
    private static class Single5Instance {
        private static final Single5 instance = new Single5();
    }

    // 獲取實例方法
    public static Single5 getInstance() {
        return Single5Instance.instance;
    }
}

優點：

解決線程安全，和LazyLaoding問題，且效率高。

結論

推薦使用。

枚舉

實現方式：

JDK1.5中添加的枚舉來實現單例模式，因爲枚舉當中的每個枚舉元素本聲就是自身的一個實例的單例，剛好可以直接藉助來實現單例模式。

public enum Single6 {
    INSTANCE;
    public void method() {
        System.out.println("這是一個實例方法");
    }
}

優點

能避免多線程同步問題，而且還能防止反序列化重新創建的對象。其爲最推薦的方式。

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