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Java创建型设计模式之单例模式

 更新时间：2023年05月04日 10:29:36   作者：.番茄炒蛋  
Java单例模式是一种设计模式，它确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。可以使用多种方式实现单例模式，如饿汉式、懒汉式、双重检查锁定、静态内部类、枚举等，每种方式都有其优缺点，需要根据具体情况选择使用

介绍

单例模式是一种创建型设计模式,其主要特点包括:

  • 只有一个实例:单例模式确保系统中只有一个实例对象存在,所有对该对象的访问都是对同一个对象的引用
  • 全局访问:单例模式可以全局访问该实例对象,避免了多个对象之间的冲突和竞争
  • 延迟初始化:单例模式通常使用延迟初始化技术,再需要的时候才创建单例对象,避免了不必要的资源浪费和性能损失,保证单例对象的正确性和可靠性
  • 线程安全:单例模式需要考虑线程安全问题,确保多线程下获取到的实例对象是同一个,避免了多线程之间的竞争和冲突

优点

  • 提供全局唯一实例,方便对对象的管理和维护
  • 减少了对象的创建和销毁,提高了系统性能.
  • 避免了多个实例之间的竞争和冲突,确保对象状态的一致性和稳定性
  • 可以控制系统中某个类的实例数量,避免系统资源浪费和滥用
  • 便于实现线程安全化,序列化,反射等功能,提高了对象的可靠性和安全性

缺点

  • 单例模式会增加代码的复杂度,增加了系统的维护难度和代码的测试难度
  • 单例模式可能会引起单例对象的生命周期过长,导致对象不能及时释放,从而影响系统的性能
  • 单例模式可能会被滥用,导致系统中存在过多的单例对象,从而增加了系统资源的占用和管理难度
  • 单例模式可能会被破坏,特别是多线程环境下,需要采用特殊实现方式来保证单例对象的正确性和可靠性

实现

饿汉式

​ 这是一种最简单的单例实现方法.再这种方法中,单例实例再类加载时被创建,因此可以保证在多线程环境下是安全的.

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

懒汉式

在这种方法中,单例实例在第一次被使用时创建.在多线程环境下,使用双重锁定机制可以确保只有一个实例被创建.

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

静态内部类

这种方法利用了Java的类加载机制,在第一次访问SingletonHolder类时才会加载Singleton实例,这种方法既保证了线程安全,又可以实现懒加载

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

枚举

使用枚举类型可以非常方便的实现线程安全的单例模式.枚举在定义时就被创建了,因此它是线程安全的,并且只有一个实例.

package com.fanqiechaodan.singleton.singleton4;
/**
 * @Classname Singleton
 * @Description
 */
public class Singleton {
    private Singleton() {
        // 私有构造函数
    }
    static enum SingletonEnum {
        /**
         * 枚举实例
         */
        INSTANCE;
        private Singleton singleton;
        /**
         * 私有构造函数,确保只有一个实例
         */
        private SingletonEnum() {
            singleton = new Singleton();
        }
        private Singleton getSingleton() {
            return singleton;
        }
    }
    /**
     * 对外暴露一个获取Singleton对象的静态方法
     *
     * @return
     */
    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonEnum.INSTANCE.getSingleton();
    }
}
  • 饿汉式实现简单,但不支持延迟加载,在应用程序启动时,即创建了实例对象
  • 懒汉式支持懒加载,但是需要使用双重检查锁机制,代码比较复杂
  • 静态内部类是一种简单的,线程安全的实现方法,同时也支持延迟加载
  • 枚举类型是最简单的单例实现方法,同时也是最安全的.它不需要考虑线程安全问题,同时也支持延迟加载.

总体来说,枚举单例模式是一种简单,高效且线程安全的单例实现方式,可以满足大部分单例模式的需求.因此在实际开发中,推荐使用枚举单例模式来实现单例模式.

到此这篇关于Java创建型设计模式之单例模式的文章就介绍到这了,更多相关Java单例模式内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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