单例模式

单例模式

1.什么是单例模式

单例模式，是一种常用的软件设计模式。在它的核心结构中只包含一个被称为单例的特殊类。通过单例模式可以保证系统中，应用该模式的类一个类只有一个实例。即一个类只有一个对象实例

2.要点

• 一是某个类只能有一个实例；

• 二是它必须自行创建这个实例；

• 三是它必须自行向整个系统提供这个实例。

3.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）。

4.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。

5.使用场景：

• 1、要求生产唯一序列号。
• 2、WEB 中的计数器，不用每次刷新都在数据库里加一次，用单例先缓存起来。
• 3、创建的一个对象需要消耗的资源过多，比如 I/O 与数据库的连接等。

6.常见的实现方式

• 懒汉式

//懒汉式
public class Singleton1 {
    private static Singleton1 singleton1 = null;

    private Singleton1(){}

    public static Singleton1 getSingleton(){
        if (singleton1==null){
            singleton1 = new Singleton1();
        }
        return  singleton1;
    }
}

这种方式是最基本的实现方式，这种实现最大的问题就是不支持多线程。因为没有加锁 synchronized，所以严格意义上它并不算单例模式。这种方式 lazy loading 很明显，不要求线程安全，在多线程不能正常工作。

• 饿汉式

//饿汉式
public class Singleton2 {
    private static Singleton2 singleton2 = new Singleton2();

    private Singleton2(){}

    public static Singleton2 getSingleton(){
        return  singleton2;
    }
}

这种方式比较常用，但容易产生垃圾对象。
优点：没有加锁，执行效率会提高。
缺点：类加载时就初始化，浪费内存。
它基于 classloader 机制避免了多线程的同步问题，不过，instance 在类装载时就实例化，虽然导致类装载的原因有很多种，在单例模式中大多数都是调用 getInstance 方法， 但是也不能确定有其他的方式（或者其他的静态方法）导致类装载，这时候初始化 instance 显然没有达到 lazy loading 的效果。

• 懒汉式,线程安全

//懒汉式,线程安全
public class Singleton3 {
    private static Singleton3 singleton3 = null;

    private Singleton3(){}

    public static Singleton3 getSingleton(){
        synchronized (Singleton3.class){
            if (singleton3==null){
                singleton3 = new Singleton3();
            }
        }
        return  singleton3;
    }
}

这种方式具备很好的 lazy loading，能够在多线程中很好的工作，但是，效率很低，99% 情况下不需要同步。
优点：第一次调用才初始化，避免内存浪费。
缺点：必须加锁 synchronized 才能保证单例，但加锁会影响效率。
getInstance() 的性能对应用程序不是很关键（该方法使用不太频繁）。

• 双重校验锁

//双重校验锁
public class Singleton4 {
    private static volatile Singleton4 singleton4 = null;

    private Singleton4(){}

    public static Singleton4 getSingleton(){
        if (singleton4==null){
            synchronized (Singleton4.class){
                if (singleton4==null){
                    singleton4 = new Singleton4();
                }
            }
        }
        return  singleton4;
    }
}

这种方式采用双锁机制，安全且在多线程情况下能保持高性能。
getInstance() 的性能对应用程序很关键。

单例模式

原文：https://www.cnblogs.com/yuangaopan/p/14656052.html