整理一下设计模式的个人理解。
描述
单例模式是java中比较常见的一种设计模式,顾名思义为一个类只能创建一个实例,多用于全局对象,如:配置的加载,spring bean加载各种配置(spring容器所有bean默认都是单例)
单例的特点为构造方法私有,因此必须内部进行实例化,并提供静态访问方法为其他对象提供该实例。即:
1、单例只能有一个实例
2、单例构造方法私有
3、单例必须自己创建唯一实例,并提供其他对象访问该实例的静态方法
优缺点
优点:由于单例模式只生成了一个实例,所以能够节约系统资源,减少性能开销,提高系统效率,同时也能够严格控制客户对它的访问。
缺点:因为系统中只有一个实例,这样就导致了单例类的职责过重,违背了“单一职责原则”,没有接口,不能继承,不方便扩展。
实现
1> 懒汉式-线程不安全
public classSingleton1 {private staticSingleton1 instance;/*** 构造方法私有*/
privateSingleton1() {
}/*** 提供静态访问实例方法
* 懒加载,其他地方用到该实例时调用该方法/创建实例,多线程时可能会创建多个实例,线程不安全
*
*@return
*/
public staticSingleton1 getInstance() {if (instance == null) {
instance= newSingleton1();
}returninstance;
}
}
上述单例在多线程下会存在线程安全问题,比较直观的解决方案是直接在方法上加同步锁,以保证只会创建一个实例
2> 懒汉式-线程安全(增加同步锁,多线程排队等待,会影响效率)
public classSingleton2 {private staticSingleton2 instance;/*** 构造方法私有*/
privateSingleton2() {
}/*** 提供静态访问实例方法
* 懒加载,其他地方用到该实例时调用该方法/创建实例,增加同步锁,保证线程安全
*
*@return
*/
public static synchronizedSingleton2 getInstance() {if (instance == null) {
instance= newSingleton2();
}returninstance;
}
}
3> 饿汉式(类加载时创建,线程安全)
类加载时即创建实例,后续直接获取该实例,好处为永远保持唯一线程安全,坏处为即使该实例永远也用不到也会创建,浪费内存资源。
备注:考虑到规范,正常如果是永远不用的实例,就应该删除,所以一般也比较推荐使用饿汉式创建单例
public classSingleton3 {//直接实例化
private static Singleton3 instance = newSingleton3();privateSingleton3() {
}/*** 直接返回已实例化的实例
*
*@return
*/
public staticSingleton3 getInstance() {returninstance;
}
}
4> 双重校验锁
instance声明为volatile线程可见,以防止重排序造成线程不安全(重排序参考:https://blog.csdn.net/ym123456677/article/details/79700623)
public classSingleton4 {//volatile 全局线程可见
private volatile staticSingleton4 instance;privateSingleton4() {
}/*** 获取实例 -- 双重校验,先判断实例是否存在,不存在对类增加同步锁,保证只创建一次
*
*@return
*/
public staticSingleton4 getInstance() {if (instance == null) {synchronized (Singleton4.class) {if (instance == null) {
instance= newSingleton4();
}
}
}returninstance;
}
}
5> 静态内部类(明确指定要实现懒加载时使用)
public classSingleton5 {private static classinner {//声明为final 不可变
private static final Singleton5 INSTANCE = newSingleton5();
}privateSingleton5() {
}/*** 获取实例 -- (懒加载)第一个线程进来时就创建实例,并赋值给final常量INSTANCE,后续任何线程调用该方法,直接获取INSTANCE
*
*@return
*/
public staticSingleton5 getInstance() {returninner.INSTANCE;
}
}
6> 枚举
枚举为单例的最佳实践
public enumSingleton6 {
RED,
GREEN,
BLACK
}
考虑到实际应用,单例一般情况下使用饿汉式,明确要求实现懒加载时使用静态内部类,不过在实际应用中,单独使用的单例都不多了,配置一般都是通过spring bean的方式配置config,枚举使用较多,对于确定的类型、状态等,直接使用枚举。