單例設計模式
Singleton是一種創建型模式,指某個類采用Singleton模式,則在這個類被創建后,只可能產生一個實例供外部訪問,并且提供一個全局的訪問點。
核心知識點如下:
(1) 將采用單例設計模式的類的構造方法私有化(采用private修飾)。
(2) 在其內部產生該類的實例化對象,并將其封裝成private static類型。
(3) 定義一個靜態方法返回該類的實例。
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/** * 方法一 * 單例模式的實現:餓漢式,線程安全 但效率比較低 */ public class SingletonTest { // 定義一個私有的構造方法 private SingletonTest() { } // 將自身的實例對象設置為一個屬性,并加上Static和final修飾符 private static final SingletonTest instance = new SingletonTest(); // 靜態方法返回該類的實例 public static SingletonTest getInstancei() { return instance; } } |
方法一就是傳說的中的餓漢模式
優點是:寫起來比較簡單,而且不存在多線程同步問題,避免了synchronized所造成的性能問題;
缺點是:當類SingletonTest被加載的時候,會初始化static的instance,靜態變量被創建并分配內存空間,從這以后,這個static的instance對象便一直占著這段內存(即便你還沒有用到這個實例),當類被卸載時,靜態變量被摧毀,并釋放所占有的內存,因此在某些特定條件下會耗費內存。
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/** *方法二 * 單例模式的實現:飽漢式,非線程安全 * */ public class SingletonTest { // 定義私有構造方法(防止通過 new SingletonTest()去實例化) private SingletonTest() { } // 定義一個SingletonTest類型的變量(不初始化,注意這里沒有使用final關鍵字) private static SingletonTest instance; // 定義一個靜態的方法(調用時再初始化SingletonTest,但是多線程訪問時,可能造成重復初始化問題) public static SingletonTest getInstance() { if (instance == null ) instance = new SingletonTest(); return instance; } } |
方法二就是傳說的中的飽漢模式
優點是:寫起來比較簡單,當類SingletonTest被加載的時候,靜態變量static的instance未被創建并分配內存空間,當getInstance方法第一次被調用時,初始化instance變量,并分配內存,因此在某些特定條件下會節約了內存;
缺點是:并發環境下很可能出現多個SingletonTest實例。
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/** *方法三 * 單例模式的實現:飽漢式,線程安全簡單實現 * */ public class SingletonTest { // 定義私有構造方法(防止通過 new SingletonTest()去實例化) private SingletonTest() { } // 定義一個SingletonTest類型的變量(不初始化,注意這里沒有使用final關鍵字) private static SingletonTest instance; // 定義一個靜態的方法(調用時再初始化SingletonTest,使用synchronized 避免多線程訪問時,可能造成重的復初始化問題) public static synchronized SingletonTest getInstance() { if (instance == null ) instance = new SingletonTest(); return instance; } } |
方法三為方法二的簡單優化
優點是:使用synchronized關鍵字避免多線程訪問時,出現多個SingletonTest實例。
缺點是:同步方法頻繁調用時,效率略低。
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/** * 方法四 * 單例模式最優方案 * 線程安全 并且效率高 * */ public class SingletonTest { // 定義一個私有構造方法 private SingletonTest() { } //定義一個靜態私有變量(不初始化,不使用final關鍵字,使用volatile保證了多線程訪問時instance變量的可見性,避免了instance初始化時其他變量屬性還沒賦值完時,被另外線程調用) private static volatile SingletonTest instance; //定義一個公有的靜態方法,返回該類型實例 public static SingletonTest getIstance() { // 對象實例化時與否判斷(不使用同步代碼塊,instance不等于null時,直接返回對象,提高運行效率) if (instance == null ) { //同步代碼塊(對象未初始化時,使用同步代碼塊,保證多線程訪問時對象在第一次創建后,不再重復被創建) synchronized (SingletonTest. class ) { //未初始化,則初始instance變量 if (instance == null ) { instance = new SingletonTest(); } } } return instance; } } |
方法四為單例模式的最佳實現。內存占用地,效率高,線程安全,多線程操作原子性。
(事實上,可以通過Java反射機制來實例化private類型的構造方法,此時基本上會使所有的Java單例實現失效。本帖不討論反射情況下問題,默認無反射,也是常見的面試已經應用場景)
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原文鏈接:http://blog.csdn.net/super_yc/article/details/70141920