单例模式详解-创新互联

1. 单例模式概述

单例模式提供了一种创建对象的最佳方式。

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这种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的对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。

特点：

• 单例类只能有一个实例。

• 单例类必须自己创建自己的唯一实例。

• 单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

意图： 保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

主要解决： 一个全局使用的类频繁地创建与销毁。

何时使用： 当您想控制实例数目，节省系统资源的时候。判断系统是否已经有这个单例，如果有则返回，如果没有则创建。

关键代码： 构造函数是私有的。

应用实例：

• Windows是多进程多线程的，在操作一个文件的时候，就不可避免地出现多个进程或线程同时操作一个文件的现象，所以所有文件的处理必须通过唯一的实例来进行。
• 一些设备管理器常常设计为单例模式，比如一个电脑有两台打印机，在输出的时候就要处理不能两台打印机打印同一个文件。
• Spring依赖注入Bean实例默认是单例的。
• Servlet中Application
• 网站计数器

优点：

• 在内存里只有一个实例，减少了内存的开销，尤其是频繁的创建和销毁实例(比如管理学院首页页面缓存)。

• 避免对资源的多重占用(比如写文件操作)。

单例模式的几种主要实现方式：

• 懒汉式(分为线程安全和线程不安全)
• 饿汉式（线程安全)
• 双检锁/双重校验锁(DCL，即double-checked locking)(线程安全)·
• 静态内部类式
• 枚举单例

单例设计模式的实现流程

• 将构造方法私有化，使用private关键字修饰。使其不能在类的外部通过new关键字实例化该类对象。
• 在该类内部产生一个唯一的实例化对象，并且将其封装为private static类型。
• 对外提供一个静态方法getlnstance()负责将对象返回出去，使用public static修饰

2.懒汉模式

• 线程不安全

  这种方式是最基本的实现方式，这种实现大的问题就是不支持多线程。因为没有加锁synchronized，所以严格意义上它并不算单例模式。

public class Singleton {private static Singleton instance;
    //外部类不能够通过构造方法去new singleton的实例
    private Singleton() {}
    public static Singleton getInstance(){if(instance == null){   instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

• 线程安全

  优点：第一次调用才初始化(延迟加载)，避免内存浪费。
  缺点：必须加锁synchronized才能保证单例，但加锁会影响效率。

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

3. 饿汉式

优点:没有加锁，执行效率会提高。

缺点:类加载时就初始化，浪费内存。

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

4. 双重锁机制

优点：懒加载、线程安全、高性能

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

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