单例模式 ( Singleton Pattern )
单例模式(Singleton Pattern)提供了一种创建对象的最佳方式
单例模式涉及到一个单一的类,该类负责创建自己的对象,同时确保只有单个对象被创建,这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式,可以直接访问,不需要实例化该类的对象
保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点
优点:
在内存里只有一个实例,减少了内存的开销,尤其是频繁的创建和销毁实例;
避免对资源的多重占用(比如写文件操作);
单例模式的几种实现方式
懒汉式:
需要时候创建实例,线程安全
能够在多线程中很好的工作,但是,效率很低
优点:第一次调用才初始化,避免内存浪费
懒汉式可以避免在不需要实例对象时的资源浪费,只有在需要时才进行创建。这种延迟加载的特性使得它在某些情况下更加高效。
缺点:必须加锁 synchronized 才能保证单例,但加锁会影响效率。getInstance() 的性能对应用程序不是很关键(该方法使用不太多)
为了保证线程安全,在 getInstance() 方法上添加了 synchronized 关键字,使得在多线程环境下只有一个线程能够进入创建实例。保证了多线程情况下只会创建一个实例对象。
java
public class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton (){}
public static synchronized Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
实际情况:
java
public class FileSingle {
private static FileSingle instance;
private File file;
private FileSingle () {
// 初始化文件对象
file = new File("D:\\test.txt");
}
public static synchronized FileSingle getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new FileSingle ();
}
return instance;
}
public void readFile() {
// 相应方法...
}
}
通过 FileSingle .getInstance().readFile() 方法来使用文件管理器
饿汉式
饿汉式是一种在类加载时就创建实例的单例模式。它的特点是无论是否会被使用到,实例对象都在类加载时被创建。
优点:没有加锁,执行效率会提高,线程安全
不会消耗过多的时间或资源。
避免在后续代码中频繁创建和初始化实例。
饿汉式能够保证在任何时候都能获取到实例对象,适用于简单的单例对象的创建和初始化。
java
public class Singleton
{
private static Singleton instance = new Singleton();
private Singleton (){}
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
实际情况:
java
public class Logger {
private static final Logger instance = new Logger();
private Logger() {
// 初始化日志记录器
}
public static Logger getInstance() {
return instance;
}
public void log(String message) {
// 记录日志消息
}
// 其他日志操作方法...
}
通过 Logger.getInstance().log(String message) 方法来使用日志记录器
另外:
双检锁/双重校验锁(DCL,即 double-checked locking)
这种方式采用双锁机制,安全且在多线程情况下能保持高性能getInstance()的性能对应用程序很关键;
一开始就加载实例,线程安全,高性能
java
public class Singleton {
private volatile static Singleton singleton;
private Singleton (){}
public static Singleton getSingleton() {
if (singleton == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
}
}
return singleton;
}
}
这个博客写的不错双检锁/双重校验锁
这个模式在实际开发中日志管理用得多。。。要慢慢在实际代码中去使用一下,不要一直new,虽然new好用哈哈哈,用点设计模式提高点代码观赏性。。。