[design pattern](7) Singleton

前言

上面的章節中，咱們介紹了工廠模式，它是建立型模式的一種。本章咱們將會介紹 單例模式 ，它也是建立型模式的一種。單例模式是咱們比較經常使用的一個設計模式，也是最簡單的一種設計模式。

單例模式

介紹：確保在一個jvm中某個類有且只有一個實例。

類圖：

從上面的類圖中，咱們能夠總結出如下幾點：

• 單例模式須要實現一個私有的構造函數，防止有外部的語句會實例化該類。
• 單例模式須要定義一個靜態成員變量，用來指向該類的惟一實例。
• 單例模式須要定義一個靜態成員方法，用來返回該類惟一的實例。

單例模式的實現

單例模式的實現方式有8種，下面讓咱們分別來看一看這幾種實現方式的區別。

餓漢模式

代碼：

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

 

 

• 是不是懶加載：否
• 是否線程安全：是
• 優勢：不用加鎖，執行效率高。
• 缺點：類加載時就初始化，浪費內存。

餓漢模式（靜態代碼塊初始化）

代碼：

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

 

 

• 是不是懶加載：否
• 是否線程安全：是
• 優勢：不用加鎖，執行效率高。
• 缺點：類加載時就初始化，浪費內存。

懶漢模式

import java.util.Objects;

public class Singleton {
    private Singleton() {}
    private static Singleton singleton;
    public static Singleton initSingleton() {
        if (Objects.isNull(singleton)) {
            singleton = new Singleton();
        }
        return singleton;
    }
}

 

 

• 是不是懶加載：是
• 是否線程安全：否
• 優勢：不用加鎖，執行效率高，第一次調用時初始化，避免了浪費內存。
• 缺點：非線程安全，多線程環境下，可能會產生多個實例。

懶漢模式（線程安全）

import java.util.Objects;

public class Singleton {
    private Singleton() {}
    private static Singleton singleton;
    public static synchronized Singleton initSingleton() {
        if (Objects.isNull(singleton)) {
            singleton = new Singleton();
        }
        return singleton;
    }
}

 

 

• 是不是懶加載：是
• 是否線程安全：是
• 優勢：第一次調用時初始化，避免了浪費內存。
• 缺點：實現了synchronized方法，會影響執行效率。

懶漢模式（同步代碼塊）

import java.util.Objects;

public class Singleton {
    private Singleton() {}
    private static Singleton singleton;
    public static Singleton initSingleton() {
        if (Objects.isNull(singleton)) {
            synchronized (Singleton.class) {
                singleton = new Singleton();
            }
        }
        return singleton;
    }
}

 

 

• 是不是懶加載：是
• 是否線程安全：否
• 優勢：第一次調用時初始化，避免了浪費內存。
• 缺點：雖然實現了synchronized代碼塊，可是若是有多個線程同時實例化，那麼有可能會產生多個實例。

雙重檢查模式

import java.util.Objects;

public class Singleton {
    private Singleton() {}
    private static volatile Singleton singleton;
    public static Singleton initSingleton() {
        if (Objects.isNull(singleton)) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if(Objects.isNull(singleton)) {
                    singleton = new Singleton();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
}

 

 

• 是不是懶加載：是
• 是否線程安全：是
• 優勢：第一次調用時初始化，避免了浪費內存。
• 缺點：暫無

靜態內部類

public class Singleton {
    private Singleton() {}
    public static Singleton initSingleton() {
        return SingletonInstance.singleton;
    }

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

 

 

• 是不是懶加載：是
• 是否線程安全：是
• 優勢：第一次調用時初始化，避免了浪費內存，效率高。
• 缺點：暫無

枚舉

public enum Singleton {
    INSTANCE;
}

 

 

• 是不是懶加載：是
• 是否線程安全：是
• 優勢：第一次調用時初始化，避免了浪費內存，效率高。
• 缺點：暫無