设计模式——单例模式

单例模式就是某个类只能创建出一个实例对象，这就是单例模式。

1.单例模式的特点

单例类只能创建出一个实例对象。
该实例对象必须由单例类内部自行来创建。
单例类内部必须提供获取实例对象的接口。

2.单例模式的实现方式

2.1饿汉式单例

字如其意，说明急切的需要此类的实例对象，实现方式就是定义私有的静态成员变量，在类加载时就初始化对象，后面多个线程都获取到的是这个唯一的对象，也就不会存在线程安全的问题。

java 复制代码

public class Window {

      //饿汉式单例, 静态的成员在类被加载时,就会初始化window对象,只有一份
      //没有任何的线程安全问题
      private static  Window  window = new Window();

      private Window(){

      }

      public static Window getWindow(){

            return window;
      }

}

2.懒汉式单例

懒汉式单例指的是在调用方法时才会创建对象，所以这种会存在线程安全的问题。

初始懒汉式单例：

java 复制代码

public class Window1 {


      private static Window1 window=null;

      private Window1(){

      }

      /*
           在多线程访问时,可能会有多个线程同时进行到if,就会创建出多个对象
       */
      public static Window1 getWindow(){
            if(window==null){
                  window = new Window1();
            }
            return window;
      }

}

在高并发的情况下，可能同一时间有多个线程同时进入到if判断，就会创建出多个对象。

Synchronized改进：

java 复制代码

public class Window2 {


      private static Window2 window=null;

      private Window2(){

      }

      /*
        给方法加锁, 可以解决,但是效率低,一次只能有一个线程进入获取
       */
      public static synchronized Window2 getWindow(){

            if(window==null){
              window = new Window2();
            }
            return window;
      }

}

最简单粗暴的方式就是在方法上用Synchronized关键字修饰，但这样效率太低了，同一时间只能有一个线程访问此方法。

Synchronized再改进：

java 复制代码

public class Window3 {


      private static Window3 window=null;

      private Window3(){

      }

      /*
           给代码块加锁,双重检索+synchronized
       */
      public static Window3 getWindow(){
            if(window==null){
                  synchronized(Window3.class){
                       if(window == null){
                             window  = new Window3();
                       }
                  }
            }
            return window;
      }
}

改进措施就是双重检索，同一时间可以让多个线程进入第一个if判断，这样保证了效率，然后加锁，代码块内部进行第二个if判断，除了第一个进入的线程，之后已经进入第一个if判断的线程获取到锁时，再次判断发现已经不为null了，就直接返回即可。

volatile+Synchronized：

在并发编程我们了解到，程序可能会出现指令重排的问题，所以为了保险起见我们可以给引用变量加上volatile。

java 复制代码

public class Window {


      private static volatile  Window  window=null;

      private Window(){

      }

      public static  Window getWindow(){
            if(window==null){
                  synchronized(Window.class){
                       if(window == null){
                             window  = new Window();
                       }
                  }
            }
            return window;
      }

}

3.单例模式的应用

Java中的Runtime类就是单例类，利用此类可以用来获取内存空间，释放空间等等。