单例设计模式

little-monster2024-04-12 14:16

单例设计模式

所谓单例设计模式，就是采取一定的方法保证在整个的软件系统中，对某个类只能存在一个对象实例。

写一个单例设计模式的一般步骤分3步：

  • 私有化构造器
  • 定义一个类变量记住类的一个对象
  • 设计一个对外的共有方法来获取这个实例对象

Runtime类就是一个典型的单例设计模式

单例模式有8种实现方法
1. 饿汉式（静态常量）
2. 饿汉式（静态代码块）

  1. 懒汉式（线程不安全）

  2. 懒汉式（同步方法，线程安全）

  3. 懒汉式（同步代码块，线程不安全）
    **6. 双重检查（线程安全）

  4. 静态内部类

  5. 枚举**

1、饿汉式（静态常量）

java 复制代码 
class Singleton{
    //构造器私有化
    private Singleton(){

    }
    //本类内部创建实例对象 为什么需要static修饰？因为这是类变量
    private final static Singleton instance = new Singleton();

    //提供一个静态方法，返回实例对象
    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }
}

2、饿汉式（静态代码块）

java 复制代码 
class Singleton{
    //构造器私有化
    private Singleton(){
    }

    private static Singleton instance ;

    //在静态代码块中创建实例对象 why? 因为静态代码块只会被执行一次
    static {
        instance = new Singleton();
    }

    //提供一个静态方法，返回实例对象
    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }
}

3、懒汉式（线程不安全）

在调用getInstance（）方法的时候才会被创建实例对象

java 复制代码 
class Singleton{
    private static Singleton instance;
    //构造器私有化
    private Singleton(){

    }

    //提供一个静态的公有方法，当使用到该方法的时候，才去创建instance
    //懒汉式
    public static Singleton getInstance(){
        if (instance == null){
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

4、懒汉式（同步方法，线程安全）

java 复制代码 
class Singleton{
    private static Singleton instance;
    //构造器私有化
    private Singleton(){

    }

    //提供一个静态的公有方法，当使用到该方法的时候，才去创建instance
    //懒汉式(同步方法)
    public static synchronized Singleton getInstance(){
        if (instance == null){
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

5、懒汉式（同步代码块，线程不安全）

java 复制代码 
class Singleton{
    private static Singleton instance;
    //构造器私有化
    private Singleton(){

    }

    //提供一个静态的公有方法，当使用到该方法的时候，才去创建instance
    //懒汉式(同步代码块)
    public static Singleton getInstance(){
        if (instance == null){
            synchronized (Singleton.class){
                instance = new Singleton();
            }
        }
        return instance;
    }
}

6、双重检查（线程安全）

java 复制代码 
class Singleton{
    private static volatile Singleton instance;
    //构造器私有化
    private Singleton(){

    }

    //提供一个静态的公有方法，当使用到该方法的时候，才去创建instance
    //加入双重检查代码，解决线程安全问题，同时解决懒加载问题
    public static Singleton getInstance(){
        if (instance == null){
            synchronized (Singleton.class){
                if (instance == null){
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

7、静态内部类

java 复制代码 
class Singleton{
    //构造器私有化
    private Singleton(){

    }
    //写一个静态内部类，该类中有一个静态属性Singleton
    //1、在Singleton被装载的时候，这个静态内部类不会被装载
    //2、当调用getInstance装载SingletonInstance的时候，只会被执行一次
    private static class SingletonInstance{
        private static final Singleton instance= new Singleton();
    }

    //提供一个静态的公有方法，直接返回SingletonInstance.INSTANCE
    public static synchronized Singleton getInstance(){
        return SingletonInstance.instance;
    }
}

8、枚举

java 复制代码 
//使用枚举，可以实现单例
enum Singleton{
    INSTANCE;
    public void sayOK(){
        System.out.println("ok~");
    }
}

根据上面的描述，写卡码网的购物车案例

https://kamacoder.com/problempage.php?pid=1074

首先创建一个商品类

java 复制代码 
//需要一个商品类
class Spu{
    private String spuName;
    private int spuNum;

    public Spu() {
    }

    public Spu(String spuName, int spuNum) {
        this.spuName = spuName;
        this.spuNum = spuNum;
    }

    public String getSpuName() {
        return spuName;
    }

    public int getSpuNum() {
        return spuNum;
    }
}

下面的购物车类使用单例模式：

1、饿汉式（静态常量）

java 复制代码 
//使用饿汉式创建一个购物车类
class Cart{
    private final List<Spu> spuList;
    //私有化构造器
    private Cart(){
        spuList = new ArrayList<>();
    }

    //本类内部创建实例对象
    private final static Cart instance = new Cart();

    //提供一个静态方法，返回实例对象
    public static Cart getInstance(){
        return instance;
    }
    public void addSpu(String spuName, int spuNum){
        Spu spu = new Spu(spuName,spuNum);
        this.spuList.add(spu);
    }
    
    public void printSpuList(){
        for (Spu spu :
                spuList) {
            System.out.println(spu.getSpuName()+" "+spu.getSpuNum());
        }
    }
}

2、饿汉式（静态代码块）

java 复制代码 
//使用饿汉式创建一个购物车类
class Cart{
    private final List<Spu> spuList;
    //私有化构造器
    private Cart(){
        spuList = new ArrayList<>();
    }

    //本类内部创建实例对象
    private final static Cart instance;

    //使用静态代码块创建实例对象
    static {
        instance = new Cart();
    }

    //提供一个静态方法，返回实例对象
    public static Cart getInstance(){
        return instance;
    }
    public void addSpu(String spuName, int spuNum){
        Spu spu = new Spu(spuName,spuNum);
        this.spuList.add(spu);
    }
    
    public void printSpuList(){
        for (Spu spu :
                spuList) {
            System.out.println(spu.getSpuName()+" "+spu.getSpuNum());
        }
    }
}

3、懒汉式（线程不安全）

java 复制代码 
class Cart{
    private final List<Spu> spuList;
    //私有化构造器
    private Cart(){
        spuList = new ArrayList<>();
    }

    //本类内部创建实例对象
    private static Cart instance;

    //提供一个静态方法，返回实例对象
    //在调用getinstance的时候 才会去创建一个对象
    public static Cart getInstance(){
        if (instance == null){
            instance = new Cart();
        }
        return instance;
    }
    public void addSpu(String spuName, int spuNum){
        Spu spu = new Spu(spuName,spuNum);
        this.spuList.add(spu);
    }
    
    public void printSpuList(){
        for (Spu spu :
                spuList) {
            System.out.println(spu.getSpuName()+" "+spu.getSpuNum());
        }
    }
}

4、懒汉式（同步方法）

java 复制代码 
class Cart{
    private final List<Spu> spuList;
    //私有化构造器
    private Cart(){
        spuList = new ArrayList<>();
    }

    //本类内部创建实例对象
    private static Cart instance;

    //提供一个静态方法，返回实例对象
    //在调用getinstance的时候 才会去创建一个对象
    //使用同步方法
    public static synchronized Cart getInstance(){
        if (instance == null){
            instance = new Cart();
        }
        return instance;
    }
    public void addSpu(String spuName, int spuNum){
        Spu spu = new Spu(spuName,spuNum);
        this.spuList.add(spu);
    }
    
    public void printSpuList(){
        for (Spu spu :
                spuList) {
            System.out.println(spu.getSpuName()+" "+spu.getSpuNum());
        }
    }
}

5、懒汉式（同步代码块）

java 复制代码 
class Cart{
    private final List<Spu> spuList;
    //私有化构造器
    private Cart(){
        spuList = new ArrayList<>();
    }

    //本类内部创建实例对象
    private static Cart instance;

    //提供一个静态方法，返回实例对象
    //在调用getinstance的时候 才会去创建一个对象
    //使用同步代码块
    public static Cart getInstance(){
        if (instance == null){
            synchronized (Cart.class){
                instance = new Cart();
            }
        }
        return instance;
    }
    public void addSpu(String spuName, int spuNum){
        Spu spu = new Spu(spuName,spuNum);
        this.spuList.add(spu);
    }
    
    public void printSpuList(){
        for (Spu spu :
                spuList) {
            System.out.println(spu.getSpuName()+" "+spu.getSpuNum());
        }
    }
}

6、双重检查

java 复制代码 
class Cart{
    private final List<Spu> spuList;
    //私有化构造器
    private Cart(){
        spuList = new ArrayList<>();
    }

    private volatile static Cart instance;

    public static Cart getInstance(){
        if (instance == null){
            synchronized (Cart.class){
                if (instance == null){
                    instance = new Cart();
                }
            }
        }
        return instance;
    }

    public void addSpu(String spuName, int spuNum){
        Spu spu = new Spu(spuName,spuNum);
        this.spuList.add(spu);
    }
    
    public void printSpuList(){
        for (Spu spu :
                spuList) {
            System.out.println(spu.getSpuName()+" "+spu.getSpuNum());
        }
    }
}

7、静态内部类

java 复制代码 
class Cart{
    private final List<Spu> spuList;
    //私有化构造器
    private Cart(){
        spuList = new ArrayList<>();
    }

    //创建一个静态内部类
    private static class Instance{
        private final static Cart INSTANCE = new Cart();
    }

    //提供一个静态方法，返回实例对象
    public static Cart getInstance(){
        return Instance.INSTANCE;

    }
    public void addSpu(String spuName, int spuNum){
        Spu spu = new Spu(spuName,spuNum);
        this.spuList.add(spu);
    }
    
    public void printSpuList(){
        for (Spu spu :
                spuList) {
            System.out.println(spu.getSpuName()+" "+spu.getSpuNum());
        }
    }
}
相关推荐
m0Java门徒2 分钟前
面向对象编程核心：封装、继承、多态与 static 关键字深度解析
java·运维·开发语言·intellij-idea·idea
无心水28 分钟前
【Java面试笔记：基础】8.对比Vector、ArrayList、LinkedList有何区别？
java·笔记·面试·vector·arraylist·linkedlist
Lei活在当下31 分钟前
【现代 Android APP 架构】01. APP 架构综述
android·设计模式·架构
前端大白话33 分钟前
震惊！90%前端工程师都踩过的坑！computed属性vs methods到底该怎么选？一文揭秘高效开发密码
前端·vue.js·设计模式
前端大白话36 分钟前
前端必看！figure标签在响应式图片排版中的王炸操作，grid/flex布局实战指南
前端·设计模式·html
ApeAssistant1 小时前
Spring + 设计模式 （十四） 行为型 - 观察者模式
spring·设计模式
创码小奇客1 小时前
MongoDB 时间序列：解锁数据时光机的终极指南
java·mongodb·trae
黯_森1 小时前
Java面向对象
java·后端
代码小侦探1 小时前
Java中以Maven方式引入Oracle JDBC Driver依赖的详解
java·oracle·maven
不畏惧的少年1 小时前
AQS的底层实现原理
java
热门推荐
01KGG转MP3工具|非KGM文件|解密音频02从零安装 LLaMA-Factory 微调 Qwen 大模型成功及所有的坑03我决定放弃搞 Java 了04Coze扣子平台完整体验和实践（附国内和国际版对比）05YOLOv8入门 | 重要性能衡量指标、训练结果评价及分析及影响mAP的因素【发论文关注的指标】06DeepSeek各版本说明与优缺点分析07yolov8，yolo11，yolo12 服务器训练到部署全流程 笔记08苍穹外卖面试总结09如何在WPS和Word/Excel中直接使用DeepSeek功能10【2025年最新】OpenWrt 更换国内源的指南（图形界面版)