一篇文章講清楚單例模式

前言：

做者：韓數

Github：github.com/hanshuaikan…

時間:2019-01-26

Jdk版本：1.8

定義：

保證一個類僅有一個實例，並提供一個訪問它的全局訪問點。

適用範圍:

一個全局使用的類頻繁地建立與銷燬。當某些如打印機程序只須要一個操做實例的時候(多個實例同時調用一臺打印機打印文件可能會出現問題)

優/缺點

優勢:

在內存裏只有一個實例，減小了內存的開銷，尤爲是頻繁的建立和銷燬實例（好比管理學院首頁頁面緩存）。

避免對資源的多重佔用（好比寫文件操做)

缺點:

沒有接口，不能繼承，與單一職責原則衝突，一個類應該只關心內部邏輯，而不關心外面怎麼樣來實例化

前提引入:

略

單例模式是設計模式中較爲簡單的設計模式之一，同時又在實際的開發過程當中普遍使用的一種設計模式，本次，咱們將從基礎版開始，使用4種不一樣的方式來實現單例模式。

代碼實戰:

1.基礎版

這種方式實現的單例模式是咱們平常使用較多的設計模式，採用了延遲加載來減小系統資源沒必要要的開支，但若是多個線程同時調用 getInstance 方法獲取Singleton的實例時，可能會出現問題。

優/缺點:

優勢:易於實現

缺點:線程不安全，在多線程下不能正常工做

代碼以下：

/*** * * @author 韓數 * 通常單例模式實現，採用延遲加載方式實現 * */

public class Singleton {
	
	private static Singleton uniqueInstance;
 
	private Singleton() {}
 
	public static Singleton getInstance() {
		if (uniqueInstance == null) {
			uniqueInstance = new Singleton();
		}
		return uniqueInstance;
	}
 
}
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2.線程安全基礎版:

代碼以下：

優/缺點:

優勢:線程安全，沒有加鎖，執行效率會高一點

缺點:容易產生垃圾對象，類加載時就初始化，浪費內存

/*** * * @author 韓數 * 經常使用的單例模式實現 * 線程安全，不足之處，可能會損失一部分性能，非延遲加載 * */


public class Singleton {
	
	//在類初始化的時候就實例化對象,因此不存在多線程的安全問題
	private static Singleton uniqueInstance = new Singleton();
 
	private Singleton() {}
 
	public static Singleton getInstance() {
		return uniqueInstance;
	}
}
複製代碼

3.線程安全增強版:

優/缺點:

優勢:線程安全，延遲加載

缺點:必須加鎖，效率比較低

代碼以下:

/** * * @author 韓數 * 線程安全方式實現單例模式，缺點是，每次都會調用synchronized的關鍵字修飾的方法，會損失必定的性能 * */

public class Singleton {
	
	
	private static Singleton uniqueInstance;
 
	private Singleton() {}
 
	//synchronized修飾該方法，保證每次只有一個線程進入該方法，從而避免產生多個Singleton對象實例。
	public static synchronized Singleton getInstance() {
		if (uniqueInstance == null) {
			uniqueInstance = new Singleton();
		}
		return uniqueInstance;
	}
}

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4.線程安全旗艦版:

雙檢鎖/雙重校驗鎖（DCL，即 double-checked locking）: 能夠在保證安全性的狀況下，兼顧高性能

優/缺點:

優勢:線程安全，延遲加載，執行效率高

缺點:實現難度比前幾種稍顯複雜

關於 volatile 關鍵字，感興趣的夥伴能夠去這個博客看一下，寫得很是好

www.cnblogs.com/dolphin0520…

代碼以下:

/*** * * @author 韓數 * 線程安全，延遲加載方式實現單例模式 * */

public class Singleton {
	
	private volatile static Singleton uniqueInstance;
	
	// 一旦一個共享變量（類的成員變量、類的靜態成員變量）被volatile修飾以後，那麼就具有了兩層語義：
	//保證了不一樣線程對這個變量進行操做時的可見性，即一個線程修改了某個變量的值，這新值對其餘線程來講是 當即可見的。
	//禁止進行指令重排序。
 
	private Singleton() {}
 
	public static Singleton getInstance() {
		//延遲加載
		if (uniqueInstance == null) {
			//加線程鎖
			synchronized (Singleton.class) {
				if (uniqueInstance == null) {
					uniqueInstance = new Singleton();
				}
			}
		}
		return uniqueInstance;
	}
}

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總結:

本篇文章較爲簡單的闡述了單例模式的優缺點，使用場景，以及4種不一樣的實現方式，固然，現實生活中，單例模式的實現絕非只有本文中的4種，若是對單例模式的其餘實現方式感興趣的話，你們能夠去互聯網上查詢相關的資料。

寫在最後：

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Github地址：

Github：github.com/hanshuaikan…

參考資料：

菜鳥教程:www.runoob.com/design-patt…

Head frist of 設計模式