2、设计模式之单例模式详解（Singleton）

单例模式详解

一、什么是单例模式
单例模式是Java中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建者模式，它提供了一种访问对象的最佳方式。

    这种设计模式涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。

二、单例模式的结构
单例类：只能创建一个实例的类

访问类：使用单例类的类

三、单例模式分类
饿汉式：类加载就会导致该单实例对象被创建

懒汉式：类加载不会导致该单实例对象被创建，而是首次使用该对象时被创建

四、单例模式优缺点
优点： 1、在内存里只有一个实例，减少了内存的开销，尤其是频繁的创建和销毁实例（比如管理学院首页页面缓存）。

2、避免对资源的多重占用（比如写文件操作）。

缺点：没有接口，不能继承，与单一职责原则冲突，一个类应该只关心内部逻辑，而不关心外面怎么样来实例化。

主要解决：一个全局使用的类频繁地创建与销毁。

何时使用：当您想控制实例数目，节省系统资源的时候。

如何解决：判断系统是否已经有这个单例，如果有则返回，如果没有则创建。

关键代码：构造函数是私有的。

注意：

1、单例类只能有一个实例。

2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。

3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

五、创建单例模式
饿汉式
存在问题：

类加载时对象就被创建，一直在内存中，如果一直不适用，该对象仍在，会存在内存浪费问题

  1. 静态成员变量方式
public class HungryChinese {//私有构造方法private HungryChinese(){}//在该类中创建一个该类的对象供外界去使用private static HungryChinese hungryChinese = new HungryChinese();//提供一个公共的访问方式，让外界获取hungryChinese对象public static HungryChinese getInstance(){return hungryChinese;}
}
class HungryChineseTest{public static void main(String[] args) {//获取单例类的对象，因为对象私有，只能通过方法去获取HungryChinese instance = HungryChinese.getInstance();HungryChinese instance1 = HungryChinese.getInstance();//判断是否为同一个对象System.out.println(instance.equals(instance1));}
}

2.静态代码块方式


public class HungryChinese2 {//私有构造方法，为了不让外界创建该类的对象private HungryChinese2(){}//声明该类类型的变量private static HungryChinese2 hungryChinese2;//初始值为null//静态代码块中赋值static {hungryChinese2 = new HungryChinese2();}//对外提供的访问方式public static HungryChinese2 getInstance(){return hungryChinese2;}
}
class HungryChinese2Test{public static void main(String[] args) {HungryChinese2 instance = HungryChinese2.getInstance();HungryChinese2 instance1 = HungryChinese2.getInstance();System.out.println(instance.equals(instance1));}
}

懒汉式
1.线程不安全


public class LazyMan {//私有构造方法，为了不让外界创建该类的对象private LazyMan(){}//声明LazyMan类型的变量private static LazyMan instance;//只是声明了该类的对象，没有赋初始值//对外提供访问方式public static LazyMan getInstance(){//判断instance是否为null,如果为null,说明还没有创建LazyMan类的对象//如果没有，创建一个并返回；如果有，直接返回//线程不安全，多线程下会创建多个对象if (instance == null){instance = new LazyMan();}return instance;}
}
class LazyManTest{public static void main(String[] args) {LazyMan instance = LazyMan.getInstance();LazyMan instance1 = LazyMan.getInstance();System.out.println(instance.equals(instance1));}
}

2.线程安全（优化）

加上synchronized

同步方法


public class LazyMan2 {//私有构造方法，为了不让外界创建该类的对象private LazyMan2(){}//声明LazyMan类型的变量private static LazyMan2 instance;//只是声明了该类的对象，没有赋初始值//对外提供访问方式public static LazyMan2 getInstance(){//判断instance是否为null,如果为null,说明还没有创建LazyMan类的对象//如果没有，创建一个并返回；如果有，直接返回if (instance == null){//线程1等待，线程2获取到cpu执行权，也会进入到该判断里instance = new LazyMan2();}return instance;}
}
class LazyMan2Test{public static synchronized void main(String[] args) {LazyMan2 instance = LazyMan2.getInstance();LazyMan2 instance1 = LazyMan2.getInstance();System.out.println(instance.equals(instance1));}
}

优缺点说明：

  1. 解决了线程不安全问题
  2. 效率太低了，每个线程在想获得类的实例时候，执行getInstance()方法都要进行
    同步。而其实这个方法只执行一次实例化代码就够了，后面的想获得该类实例，
    直接return就行了。方法进行同步效率太低
  3. 结论：在实际开发中，不推荐使用这种方式

同步代码块


public class LazyMan2 {//私有构造方法，为了不让外界创建该类的对象private LazyMan2(){}//声明LazyMan类型的变量private static LazyMan2 instance;//只是声明了该类的对象，没有赋初始值//对外提供访问方式public static LazyMan2 getInstance(){//判断instance是否为null,如果为null,说明还没有创建LazyMan类的对象//如果没有，创建一个并返回；如果有，直接返回if (instance == null){synchronized (LazyMan2.class){instance = new LazyMan2();}}return instance;}
}
class LazyMan2Test{public static void main(String[] args) {LazyMan2 instance = LazyMan2.getInstance();LazyMan2 instance1 = LazyMan2.getInstance();System.out.println(instance.equals(instance1));}
}

优缺点说明：

  1. 这种方式，本意是想对第四种实现方式的改进，因为前面同步方法效率太低，
    改为同步产生实例化的的代码块
  2. 但是这种同步并不能起到线程同步的作用。跟第3种实现方式遇到的情形一
    致，假如一个线程进入了if (singleton == null)判断语句块，还未来得及往下执行，
    另一个线程也通过了这个判断语句，这时便会产生多个实例
  3. 结论：在实际开发中，不能使用这种方式

3.双重检查锁模式
双重检查锁模式解决了单例、性能、线程安全问题，看似完美无缺，其实存在问题，在多线程情况下，可能会出现空指针问题问题在于JVM在实例化对象时会进行优化和指令重排序操作。解决空指针问题只需使用volatile关键字，volatile可以保证可见性和有序性。

public class LazyMan3 {private LazyMan3(){}private static volatile LazyMan3 instance;public static LazyMan3 getInstance(){//第一次判断,如果instance不为null,不需要抢占锁，直接返回对象if (instance == null){synchronized (LazyMan3.class){//第二次判断if (instance == null){instance = new LazyMan3();}}}return instance;}
}
class LazyMan3Test{public static void main(String[] args) {LazyMan3 instance = LazyMan3.getInstance();LazyMan3 instance1 = LazyMan3.getInstance();System.out.println(instance == instance1);}
}

优缺点说明：

  1. Double-Check概念是多线程开发中常使用到的，如代码中所示，我们进行了两
    次if (singleton == null)检查，这样就可以保证线程安全了。
  2. 这样，实例化代码只用执行一次，后面再次访问时，判断if (singleton == null)，
    直接return实例化对象，也避免的反复进行方法同步.
  3. 线程安全；延迟加载；效率较高
  4. 结论：在实际开发中，推荐使用这种单例设计模式
  1. 静态内部类方式
    静态内部类模式中实例由内部类创建，由于JVM在加载外部类的过程中，是不会加载静态内部类的，只有内部类的方法/属性被调用时才会被加载，并初始化静态属性，静态属性由于被static修饰，保证只能被初始化一次，并且严格保证实例化顺序。
    静态内部类模式是一种优秀的单例模式。在没有任何锁的情况下，保证了多线程下的安全，并且没有任何性能影响和空间浪费。

public class LazyMan4 {private LazyMan4(){}//定义一个静态内部类private static class LazyMan4Holder{private static final LazyMan4 INSYANCE = new LazyMan4();}//对外访问方法public static LazyMan4 getInstance(){return LazyMan4Holder.INSYANCE;}
}
class LazyMan4Test{public static void main(String[] args) {LazyMan4 instance = LazyMan4.getInstance();LazyMan4 instance1 = LazyMan4.getInstance();System.out.println(instance == instance1);}
}

优缺点说明：

  1. 这种方式采用了类装载的机制来保证初始化实例时只有一个线程。
  2. 静态内部类方式在Singleton类被装载时并不会立即实例化，而是在需要实例化
    时，调用getInstance方法，才会装载SingletonInstance类，从而完成Singleton的
    实例化。
  3. 类的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化，所以在这里，JVM帮助我们
    保证了线程的安全性，在类进行初始化时，别的线程是无法进入的。
  4. 优点：避免了线程不安全，利用静态内部类特点实现延迟加载，效率高
  5. 结论：推荐使用

5.枚举方式
枚举方式属于饿汉式方式

枚举类实现单例模式是极力推荐的单例实现模式，因为枚举是线程安全的，并且只会装载一次，枚举类是所有单例类实现中唯一不会被破坏的单例模式。

public enum LazyMan5 {INSTANCE;
}
class LazyMan5Test{public static void main(String[] args) {LazyMan5 instance = LazyMan5.INSTANCE;LazyMan5 instance1 = LazyMan5.INSTANCE;System.out.println(instance == instance1);}
}

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.mzph.cn/news/748476.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

后端系统开发之——创建SpringBoot工程

后端系统开发之——创建SpringBoot工程

原文地址：后端框架系统开发之——创建SpringBoot工程 - Pleasure的博客 下面是正文内容： 前言 现在的市场环境，如果你单单只是作为前端工程师或者是后端工程师，在开发Web应用的时候都需要去读取企业提供的接口文档。而当你前后端…
阅读更多...
【ARM】UBL本地服务器离线激活license

【ARM】UBL本地服务器离线激活license

【更多软件使用问题请点击亿道电子官方网站查询】 1、 文档目标 UBL本地服务器离线激活license。 2、 问题场景 解决有用户外出时激活 license。 3、软硬件环境 1）、软件版本：MDK5.39 2）、电脑环境：Ubuntu 20.04 LTS 3&…
阅读更多...
NCV4275CDT50RKG稳压器芯片中文资料规格书PDF数据手册引脚图图片价格功能

NCV4275CDT50RKG稳压器芯片中文资料规格书PDF数据手册引脚图图片价格功能

产品概述： NCV4275C 是一款低漏稳压器，可用于严酷汽车环境。它包括了较宽的运行温度范围和输出电压范围。输出调节为 5.0 V 或 3.3 V，额定输出电流为 450 mA。它还提供过电流保护、超温保护和可编程微处理器重置等多种功能。NCV4275C 采用 D…
阅读更多...
linux ffmpeg编译

linux ffmpeg编译

下载源码 https://ffmpeg.org/ csdn下载源码包 不想编译可以直接下载使用静态版本 https://ffmpeg.org/download.html https://johnvansickle.com/ffmpeg/ 根据cpu类型，下载解压后就可以直接使用了。 linux编译 安装底层依赖 yum install gcc yum isntall …
阅读更多...
机器学习模型—CatBoost

机器学习模型—CatBoost

机器学习模型—CatBoost 作为俄罗斯科技公司Yandex推出的开源机器学习库,CatBoost可以说是当前Gradient Boosting算法发展的新里程碑。相较于广为人知的XGBoost,CatBoost在处理类别特征、纵向样本采样和有序训练数据方面做出了创新性的改进,展现了卓越的性能。 我们经常遇到包…
阅读更多...
接口测试和功能测试有什么区别

接口测试和功能测试有什么区别

本文主要分为两个部分： 第一部分：主要从问题出发，引入接口测试的相关内容并与前端测试进行简单对比，总结两者之前的区别与联系。但该部分只交代了怎么做和如何做？并没有解释为什么要做？ 第二部分&#xff1…
阅读更多...
vue3项目随笔1

vue3项目随笔1

1,Eslint Prettier 报错情况： 解决办法： （1）下载Prettier - code formatter （2）配置setting.json文件 文件 -> 首选项 -> 设置 -> 用户 -> Eslint "editor.defaultFormatter":…
阅读更多...
浅易理解：非极大抑制NMS

浅易理解：非极大抑制NMS

什么是非极大抑制NMS 非极大值抑制（Non-Maximum Suppression，简称NMS）是一种在计算机视觉和图像处理领域中广泛使用的后处理技术，特别是在目标检测任务中。它的主要目的是解决目标检测过程中出现的重复检测问题，即对于…
阅读更多...
nuxtjs 如何通过ecosystem.config.js配置pm2?

nuxtjs 如何通过ecosystem.config.js配置pm2?

在 Nuxt.js 项目中，您可以通过 ecosystem.config.js 文件来配置 PM2，以便使用 PM2 来管理 Nuxt.js 应用的进程。ecosystem.config.js 是一个特殊的配置文件，它允许您定义应用的各种属性，如脚本路径、环境变量、日志设置等。 下面…
阅读更多...
mysql笔记：14. 权限管理

mysql笔记：14. 权限管理

文章目录 MySQL权限授予权限查看权限撤销权限权限生效机制访问控制的实现 在实际生产中，为了保证数据的安全，数据库管理人员需要为不同的操作人员分配不同的权限，限制登录MySQL服务器的用户只能在其权限范围内操作。同时管理员还可以根据不同…
阅读更多...
金三银四，风控建模面试高频问题大全

金三银四，风控建模面试高频问题大全

随着春天的到来，招聘市场的“金三银四”也悄然而至。公众号的小伙伴问我有没有面试相关指导课程，上完课后，把整理的部分材料通过文章分享给更多有需要的朋友。预祝大家顺利获得心仪的职位。 文章目录 一、建模经验高频面试问题1.简单描述风控建模流程：2.请谈谈在过去风控建…
阅读更多...
药用植物与生药学试卷

药用植物与生药学试卷

1【单选题】以下不属于植物特有的细胞器是 C A、细胞壁 B、叶绿体 C、高尔基体 D、液泡 2【单选题】四强雄蕊的雄蕊数目是 A A、6个 B、4 C、2个 D、8个 3【单选题】根类药材采收时期通常是 A A、秋季至次年早春植株开始生长时期 B、开花前或果实成熟前 C、花开放…
阅读更多...
【物联网】Modbus 协议简介

【物联网】Modbus 协议简介

Modbus 协议简介 QingHub设计器在设计物联网数据采集时不可避免的需要针对Modbus协议的设备做相关数据采集，这里就我们的实际项目经验分享Modbus协议 你可以通过QingHub作业直接体验试用，也可以根据手册开发相应的代码块。 qinghub项目已经全面开源。 …
阅读更多...
认清趋势的力量！北大请摆摊鹅姨做演讲!阿伟告白失败，AI有资格做僚机？——早读（逆天打工人爬取热门微信文章解读）

认清趋势的力量！北大请摆摊鹅姨做演讲!阿伟告白失败，AI有资格做僚机？——早读（逆天打工人爬取热门微信文章解读）

趋势的力量，AWSL 引言Python 代码第一篇 人民日报 【夜读】最好的伯乐，是努力的自己第二篇 来啦新闻早班车要闻社会政策 结尾 “识时务者为俊杰，通机变者为英豪” 生活中，我们如骑行者穿越车水马龙 察觉人潮车流的趋势 不论体能优…
阅读更多...
DCAI：Data-Centric AI 以数据为中心的AI

DCAI：Data-Centric AI 以数据为中心的AI

1. 什么是DCAI？ 1.1. 当下的研究背景 想象当中的数据集：通常是干净且精选的(例如猫或狗的图片)。 猫就是猫，狗就是狗 实际现实生活中的数据集：非常混乱~ https://labelerrors.com/ 比如这个网站里提供了一些人们常用的开源数据集…
阅读更多...
产品推荐 - ALINX XILINX FPGA开发板 Artix-7 XC7A100T-2FGG484I

产品推荐 - ALINX XILINX FPGA开发板 Artix-7 XC7A100T-2FGG484I

01开发板介绍 此款开发板采用核心板扩展板的模式，方便用户对核心板的二次开发利用。FPGA使用的是Xilinx公司的ARTIX-7系列的芯片，型号为XC7A100T-2FGG484I。在核心板使用了2片MICRON公司的MT41J256M16HA-125 DDR3芯片，组合成32bit的数据总线…
阅读更多...
栈的应用——括号匹配

栈的应用——括号匹配

用栈实现 1、初始化一个栈，用来存左括号 2、遍历扫描括号字符串 如果遇到左括号，无脑入栈如果遇到右括号，此时栈空返回false，不空的话进行括号匹配。匹配不成功返回false，匹配成功将栈顶的那个左括号出栈。 遍历完之后…
阅读更多...
MongoDB聚合运算符：$firstN

MongoDB聚合运算符：$firstN

文章目录 语法使用空值或缺失值的处理 f i r s t N 与 firstN与 firstN与topN对比关于窗口功能和聚合表达式的支持内存限制 举例查找单场比赛的前三名运动员得分查找多场比赛中前三名运动员的得分 s o r t 与 sort与 sort与firstN一起使用根据group的键计算n在聚合表达式中使用…
阅读更多...
Git中的换行符CRLF和LF问题

Git中的换行符CRLF和LF问题

目录 第一章、问题分析1.1）Git报错提示1.2）报错分析 第二章、解决方式2.1）在Windows上开发并需要与Unix或macOS上的开发人员协作2.1）在Unix或macOS开发并需要与Windows上的开发人员协作2.3）不需要与其他操作系统的开发…
阅读更多...
【PyTorch】成功解决ModuleNotFoundError: No module named ‘torch’

【PyTorch】成功解决ModuleNotFoundError: No module named ‘torch’

【PyTorch】成功解决ModuleNotFoundError: No module named ‘torch’ 🌈 个人主页：高斯小哥 🔥 高质量专栏：Matplotlib之旅：零基础精通数据可视化、Python基础【高质量合集】、PyTorch零基础入门教程👈 希…
阅读更多...
最新文章

Copyright @ 2022~2023