Java设计模式之单例模式
作者:网络转载 发布时间:[ 2016/11/30 11:09:22 ] 推荐标签:单例模式 Java
简介
单例模式确保某个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。在计算机系统中,线程池、缓存、日志对象、对话框、打印机、显卡的驱动程序对象常被设计成单例。这些应用都或多或少具有资源管理器的功能。每台计算机可以有若干个打印机,但只能有一个Printer Spooler,以避免两个打印作业同时输出到打印机中。每台计算机可以有若干通信端口,系统应当集中管理这些通信端口,以避免一个通信端口同时被两个请求同时调用。总之,选择单例模式是为了避免不一致状态,避免政出多头。
基本格式
包含三个部分:
//一个私有静态的对象
private static Emperor singleton;
// 私有的构造方法
private Emperor() {
}
// 公共的返回对象的方法
public static Emperor getSingleton() {
return singleton = new Emperor();
}
饿汉单例模式
private static final Emperor singleton = new Emperor();
// 私有的构造方法
private Emperor() {
}
// 公共的返回对象的方法
public static Emperor getSingleton() {
return singleton;
}
饿汉式天生是线程安全的,可以直接用于多线程而不会出现问题
懒汉单例模式
基本的懒汉单例模式
public class Emperor {
private static Emperor singleton;
// 私有的构造方法
private Emperor() {
}
// 公共的返回对象的方法
public static Emperor getSingleton() {
if (singleton == null) {
singleton = new Emperor();
}
return singleton;
}
}
不适合多线程的环境,改进,加入锁的机制
适合多线程的基本懒汉单例模式
public class Emperor {
private static Emperor singleton;
// 私有的构造方法
private Emperor() {
}
// 公共的返回对象的方法
public synchronized static Emperor getSingleton() {
if (singleton == null) {
singleton = new Emperor();
}
return singleton;
}
}
缺点:第一次加载反应慢(初始化变量),每次调用getSingleton都会同步,浪费资源
Double CheckLock(DCL)实现机制
public class Emperor {
private static Emperor singleton;
// 私有的构造方法
private Emperor() {
}
// 公共的返回对象的方法
public static Emperor getSingleton() {
if (singleton == null) {
synchronized (Emperor.class) {
if (singleton == null) {
singleton = new Emperor();
}
}
}
return singleton;
}
}
解决了每次调用getSingleton都会同步的问题,但是第一次加载反应慢(初始化变量)是懒汉单例模式的通病
但是假设线程A执行到singleton = new Emperor()这句话都三个基本操作:
1、给singleton 分配内存;
2、调用Emperor()构造函数,初始化成员变量;
3、把singleton 对象指向指定的内存空间;
但是2和3是没有先后顺序的,假设A执行132,那么现在是2然后线程B执行完1,不会初始化,B的值是null,造成DCL失效(双重检查锁定失效),在JDK1.5之后引入关键字
volatile
public class Emperor {
private volatile static Emperor singleton;
// 私有的构造方法
private Emperor() {
}
// 公共的返回对象的方法
public static Emperor getSingleton() {
if (singleton == null) {
synchronized (Emperor.class) {
if (singleton == null) {
singleton = new Emperor();
}
}
}
return singleton;
}
}
更加优雅的写法
使用静态内部类的单例模式
// 内部类中初始化
private static class SingletonHolder{
private static final Emperor singleton = new Emperor();
}
// 私有的构造方法
private Emperor() {
}
// 公共的返回对象的方法
public static Emperor getSingleton() {
return SingletonHolder.singleton;
}
评价上述的单例模式有三个角度:线程安全?第一次调用实例方法延迟加载?每次调用方法耗费大量资源?
对比
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