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Java創(chuàng)建型設(shè)計模式之單例模式

更新時間：2023年05月04日 10:29:36 作者：.番茄炒蛋

Java單例模式是一種設(shè)計模式，它確保一個類只有一個實例，并提供一個全局訪問點?？梢允褂枚喾N方式實現(xiàn)單例模式，如餓漢式、懶漢式、雙重檢查鎖定、靜態(tài)內(nèi)部類、枚舉等，每種方式都有其優(yōu)缺點，需要根據(jù)具體情況選擇使用

介紹

單例模式是一種創(chuàng)建型設(shè)計模式,其主要特點包括:

只有一個實例:單例模式確保系統(tǒng)中只有一個實例對象存在,所有對該對象的訪問都是對同一個對象的引用
全局訪問:單例模式可以全局訪問該實例對象,避免了多個對象之間的沖突和競爭
延遲初始化:單例模式通常使用延遲初始化技術(shù),再需要的時候才創(chuàng)建單例對象,避免了不必要的資源浪費和性能損失,保證單例對象的正確性和可靠性
線程安全:單例模式需要考慮線程安全問題,確保多線程下獲取到的實例對象是同一個,避免了多線程之間的競爭和沖突

優(yōu)點

提供全局唯一實例,方便對對象的管理和維護
減少了對象的創(chuàng)建和銷毀,提高了系統(tǒng)性能.
避免了多個實例之間的競爭和沖突,確保對象狀態(tài)的一致性和穩(wěn)定性
可以控制系統(tǒng)中某個類的實例數(shù)量,避免系統(tǒng)資源浪費和濫用
便于實現(xiàn)線程安全化,序列化,反射等功能,提高了對象的可靠性和安全性

缺點

單例模式會增加代碼的復(fù)雜度,增加了系統(tǒng)的維護難度和代碼的測試難度
單例模式可能會引起單例對象的生命周期過長,導(dǎo)致對象不能及時釋放,從而影響系統(tǒng)的性能
單例模式可能會被濫用,導(dǎo)致系統(tǒng)中存在過多的單例對象,從而增加了系統(tǒng)資源的占用和管理難度
單例模式可能會被破壞,特別是多線程環(huán)境下,需要采用特殊實現(xiàn)方式來保證單例對象的正確性和可靠性

實現(xiàn)

餓漢式

? 這是一種最簡單的單例實現(xiàn)方法.再這種方法中,單例實例再類加載時被創(chuàng)建,因此可以保證在多線程環(huán)境下是安全的.

package com.fanqiechaodan.singleton.singleton1;
/**
 * @Classname Singleton
 * @Description
 */
public class Singleton {
    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    private Singleton(){
        // 私有構(gòu)造函數(shù)
    }
    public static Singleton getInstance(){
        return INSTANCE;
    }
}

懶漢式

在這種方法中,單例實例在第一次被使用時創(chuàng)建.在多線程環(huán)境下,使用雙重鎖定機制可以確保只有一個實例被創(chuàng)建.

package com.fanqiechaodan.singleton.singleton2;
/**
 * @Classname Singleton
 * @Description
 */
public class Singleton {
    private static volatile Singleton instance;
    private Singleton() {
        // 私有構(gòu)造函數(shù)
    }
    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

靜態(tài)內(nèi)部類

這種方法利用了Java的類加載機制,在第一次訪問SingletonHolder類時才會加載Singleton實例,這種方法既保證了線程安全,又可以實現(xiàn)懶加載

package com.fanqiechaodan.singleton.singleton3;
/**
 * @Classname Singleton
 * @Description
 */
public class Singleton {
    private Singleton(){
        // 私有構(gòu)造函數(shù)
    }
    public static Singleton getInstance(){
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }
    private static class SingletonHolder{
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }
}

枚舉

使用枚舉類型可以非常方便的實現(xiàn)線程安全的單例模式.枚舉在定義時就被創(chuàng)建了,因此它是線程安全的,并且只有一個實例.

package com.fanqiechaodan.singleton.singleton4;
/**
 * @Classname Singleton
 * @Description
 */
public class Singleton {
    private Singleton() {
        // 私有構(gòu)造函數(shù)
    }
    static enum SingletonEnum {
        /**
         * 枚舉實例
         */
        INSTANCE;
        private Singleton singleton;
        /**
         * 私有構(gòu)造函數(shù),確保只有一個實例
         */
        private SingletonEnum() {
            singleton = new Singleton();
        }
        private Singleton getSingleton() {
            return singleton;
        }
    }
    /**
     * 對外暴露一個獲取Singleton對象的靜態(tài)方法
     *
     * @return
     */
    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonEnum.INSTANCE.getSingleton();
    }
}