我是架構師--設計模式-單例模式

 

   來次面試吧？準備好沒，GO！

   問：自我介紹下吧。（開個玩笑。。。往下）請問你用過單例模式嗎？什麼是單例？
答：用過啊，單例模式就是隻建立一個實例。
   問：噢？那是單線程，仍是多線程下都是呢？
答：這個類在JVM裏就一個實例（這樣回答也許會更好）
   （注：一般面試官，到這裏，就會讓你寫一個單例，固然咱們不，你看這篇文章，就是不讓你再網上找其餘重複的資料了。）
   問：說說你用的場景吧
答：........
   問：說說單例的幾種類型？或者說什麼時候對實例的初始化？
答：........
   問：畫過單例的類圖嗎？會畫嗎？
答：（須要嗎？）
   問：寫個單例的實現吧？

 類名：SingleTon

 實例：uniqueInstance 簡稱ust吧。（這裏我插入一句編程規範：起名不要吝惜把實例表明的意思表達清楚，名字可稍微長點，這裏就是想偷懶） 

實現1：

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

注：這裏順便說明一下語法。一般final與static同時出現，習慣讓final在前

分析： 

1. 這裏須要加final嗎？ 是的，由於java反射，能夠改變private描述的變量

2. 有書裏把這種方式稱爲餓漢單例模式（另外一個種叫懶漢單例），而且已經爲人所接受

3. 在多線程方面表現出了他優點，不須要擔憂方法重複裏延時建立帶來的原子性（這樣說難理解，其實就是出現兩個或多個實例）

4. 這個，不符合咱們習慣的 用到時再實例化的原則（不過這不要緊。。。）

 看，其實你發現這仍是個不錯的單例，那麼其實有個最好的實現，最好的實現：

單元素的枚舉類型已經成爲Singleton的最佳實踐

即便面對複雜的序列化或者反射***，絕對防止屢次實例化，還有他的簡潔和優雅。

 ----好吧，面試結束了。 其實你對單例的理解仍是不錯的，並且你已經獲得了最好的答案，有興趣完全玩轉單例嗎，繼續聽我嘮叨。

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    咱們看看懶漢單例模式：

實現2：

public class Singleton{
    // private final static Singleton ust = null;
 // 不應加final，這裏明顯有偷懶嫌疑，複製上面的例子，又測試不夠，之後儘可能避免相似問題。
 // 8月15日修正
 private static Singleton ust = null;
     private Singleton(){}
     public staic Singleton getInstance(){
//建議null==ust的方式，能幫助更快的發現錯誤。
//部分老程序員的習慣，其實許多IDE會發現些低級錯誤。
        if(ust==null){//A
             ust = new Singleton();//B
         }
       return ust;
     }
}

分析：

1. 懶漢模式，作到了須要時建立實例

2. 他遇到了尷尬的問題，由於當兩個線程分開運行到A，而後進入了if塊，可能就建立了2個實例，草稿的是，你已經初始了一些數據。 

改進一下：

實現3： 

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

 分析:

  1. 若是你不理解synchronized 的位置，就不用單例模式這麼多寫法，不如學習基礎

  2. volatile 確保ust被實例化後，多個線程正確處理。他失去了JVM必要的代碼優化，若是不是多線程，就不要用

   3. 這個叫作 「雙檢查加鎖」，單例最後一種方式

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綜合討論會： 

小明： 單例目前一共談到懶漢和餓漢兩種，還有雙檢查加鎖，最好的應該是單元素的枚舉類型
小剛： 是的，回答了開頭說的幾種單例，那麼哪些場景應該用單例呢？
小明： 我知道，有線程池，緩存，處理偏好設置，註冊表，日誌對象等等
小剛： 對，我對java比較瞭解，我知道Runtime.getRuntime()。
C(爲嗎我叫C)：我知道有java.lang.reflect.Proxy類
小明：有什麼共同點呢，爲何用？是遵循對象儘可能少建立原則？
C：這是什麼意思？
小剛：這很簡單，不過這說法有點問題。由於對象佔內存，有要形成垃圾回收，GC的時候JVM但是隻幹這個麻煩事
小明：是啊！
小剛：我想我知道，某些對象最好只有一個實例，多了會有問題產生。
C：什麼問題？
小剛：好比緩存，你從哪一個實例裏拿緩存呢？
小明：是的啊。。。

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結束討論會，總結一下吧。不，等等，還要補充兩句：
1. 單例模式定義：確保一個只有一個實例，並提供一個全局訪問點

2. 若是getInstance(）方法對應用程序不會額外負擔，或者說影響不大，那寫成怎樣，其實沒太大所謂。可是若是頻繁運行，就要仔細考慮，由於一個同步，可能使得執行效率降低100倍

 

繼續總結，還差個UML圖呢，不妨在上個枚舉的例子吧，枚舉構造器默認私有嗎？ 

 

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枚舉就算了，是否是默認構造器，本身研究下吧。。。呵呵

這回真總結了：
1. 單例，有懶漢，餓漢，雙檢查加鎖3種常見用法
2. 單例模式，是由於若是多了，會形成數據遺漏等麻煩
3. 最好的單例，單元素的枚舉類型

 呵呵，其實，就這些，原本想先寫工廠的，由於去面試，遇到某些對單例瞭解比較淺，解釋起來費勁，因而先以單例開篇，請關注下篇工廠模式。

--51CTO首發