我们常把23种经典的设计模式分为三类:创建型 、结构型 、行为型 ,其中创建型 设计模式主要解决"对象的创建"问题,将创建和使用代码解耦,结构型 设计模式主要解决"类或对象的组合或组装"问题,将不同功能代码解耦,行为型设计模式主要解决"类或对象之间的交互"问题,将不同的行为代码解耦。
原理
是一种创建型模式,一个类只允许创建一个实例对象,那这个类就是个单例类。
实现
①构造函数私有化,避免外部通过new创建实例;
②考虑对象创建时的线程安全问题;
③考虑是否支持延迟加载;
④考虑getInstance()性能是否高(是否加锁)
⑤考虑序列化和反序列化是否会破坏单例
⑥考虑反射攻击单例
饿汉式
饿汉式的实现方式,在类加载期间,就已经将instance静态实例初始化好了,所以instance实例的创建是线程安全 的。不过这样的实现不支持延迟加载 实例。 | 懒汉式相对于饿汉式的优势是支持延迟加载。这种实现方式会导致频繁加锁、释放锁,以及并发度低等问题,频繁的调用会产生性能瓶颈。
懒汉式
懒汉式相对于饿汉式的优势是支持延迟加载。这种实现方式会导致频繁加锁、释放锁,以及并发度低等问题,频繁的调用会产生性能瓶颈。
双重检测
双重检测实现方式既支持延迟加载、又支持高并发的单例实现方式。只要instance被创建之后,再调用getInstance()函数都不会进入到加锁逻辑中。所以这种方式解决了懒汉式并发度低的问题。(解决指令重排序,可以给instance成员变量加上volatile关键字)
静态内部类
利用 Java 的静态内部类来实现单例。这种实现方式,既支持延迟加载,也支持高并发,instance的唯一性,创建过程的线程安全性,都由JVM保证。实现起来比双重检测简单。
枚举
最简单的实现方式,基于枚举类型的单例实现。这种实现方式通过Java枚举类型本身的特性,保证了实例创建的线程安全性和实例的唯一性。还可解决序列化和反序列化生成新的实例。
应用场景
从业务概念上,有些数据在系统中应该保存一份,就比较适合设计为单例类。比如,系统的配置信息类,除此之外,还可以使用单例解决资源访问冲突的问题(分布式锁和并发队列亦可解决)。
存在问题
- 单例对OOP特性支持不友好;
- 单例会隐藏类之间的依赖关系;
- 单例对代码扩展性不友好;
- 单例对代码的可测试性不友好;
- 单例不支持有参数的构造函数。
替代方案
静态方法(不推荐)、工厂模式、Spring IOC容器
作者:京东零售 马宏伟
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