JavaEE初阶之单例模式详解

题外话

正题

单例模式

概念

优点

缺点

饿汉式单例模式

代码及详解

懒汉式单例模式

代码及详解

小结

题外话

昨天爬山去了,回来吃了个烧烤有点累,昨天旷了一天,每周稳定发个五篇文章是没什么太大问题的

正题

单例模式

概念

是一种常见的软件设计模式,确保一个类只有唯一一个对象,并提供一个全局访问点去获取这个实例

很多时候我们不需要一个类有多个实例

优点

提供对唯一实例受控访问,减少内存占用,避免资源多重消耗占用

缺点

不提供有惨的构造方法,不易扩展,无法创建多个实例对象,而且可能存在线程安全问题

饿汉式单例模式

所谓饿汉式,就像一个饥饿的人见到健康食物就会迫不及待的吃

在类加载的时候就会创建实例对象,构造函数私有化无法在外面创建对象,保证一个类只有一个单例对象

代码及详解

class Singleton{//创建私有化静态成员private static Singleton instance=new Singleton();//提供全局访问方法,去获取唯一的静态成员public static Singleton getInstance() {return instance;}//创建私有化构造方法private Singleton(){}
}

这样写无论调用多少次getInstance方法都是唯一的静态成员

示例:

public class ThreadDemo16 {public static void main(String[] args) {Singleton s1=Singleton.getInstance();Singleton s2=Singleton.getInstance();System.out.println(s1==s2);}
}

懒汉式单例模式

懒汉只需要躺在沙发上伸手去拿食物就可以吃

方法调用时会创建唯一的对象

代码及详解

class Singletonlazy
{
//创建私有化静态成员instance
private static Singletonlazy instance;
//提供一个公有花静态方法
public static Singletonlazy getInstance()
{
//如果instance为空的时候确保唯一性if (instance==null){
//调用构造方法new一个对象instance=new Singletonlazy();}
//返回instancereturn instance;
}
}

注意:这不是一个线程安全的方法

示例:
我们想创建出该类只有唯一一个静态成员,但是如以下代码运行结果可知,这不是线程安全的
public class ThreadDemo17 {
//创建两个静态变量s1,s2static Singletonlazy s1;static Singletonlazy s2;public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
//创建t1,t2线程分别调用getInstance方法,赋给s1,s2Thread t1=new Thread(()->{s1=Singletonlazy.getInstance();});Thread t2=new Thread(()->{s2=Singletonlazy.getInstance();});
//启动t1,t2线程t1.start();t2.start();
//因为main会很快执行完,有可能t1和t2还没执行完,所以要让t1,t2线程先执行,main最后执行t1.join();t2.join();
//打印s1,s2地址,判断s1是否和s2是同一个变量System.out.println(s1);System.out.println(s2);System.out.println(s1==s2);}
}

这就说明我们所创建的懒汉式方法并不是线程安全的

此时我们可以使用锁,代码如下

class Singletonlazy {//创建私有化静态成员
instance private static Singletonlazy instance;//提供一个公有花静态方法 
public static Singletonlazy getInstance() {

//加锁保证线程安全,注意我加锁的位置!!
synchronized (lock) {//如果instance为空的时候确保唯一性 
if (instance==null) {//调用构造方法new一个对象 
instance=new Singletonlazy(); 
}}
//返回instance 
return instance; 
} 
}

此时我们再调用这个代码

public class ThreadDemo17 {
//创建两个静态变量s1,s2static Singletonlazy s1; 
static Singletonlazy s2; 
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {//创建t1,t2线程分别调用getInstance方法,赋给s1,s2 
Thread t1=new Thread(()-> 
{ 
s1=Singletonlazy.getInstance(); 
}
); 
Thread t2=new Thread(()-> { 
s2=Singletonlazy.getInstance(); 
}
);//启动t1,t2线程 
t1.start();t2.start();//因为main会很快执行完,有可能t1和t2还没执行完,所以要让t1,t2线程先执行,main最后执行 
t1.join(); 
t2.join();//打印s1,s2地址,判断s1是否和s2是同一个变量 
System.out.println(s1); 
System.out.println(s2);System.out.println(s1==s2); 
} 
}

此时的运行结果