设计模式—2—单例模式

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一、单例模式概述

单例模式(Singleton Pattern)是一种常用的软件设计模式,它的主要目的是确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点来访问这个实例。这种模式可以避免多个实例的产生,有助于节省系统资源,并保证在整个应用中该类的方法和状态的一致性。

二、单例模式特点

  • 私有构造函数:为了防止其他对象实例化该类,单例类的构造函数通常被声明为私有的。
  • 静态内部实例:单例类内部包含一个静态的成员变量,用于存储唯一实例。
  • 公共获取方法:单例类提供一个静态方法来安全地返回实例。这个方法通常会处理线程安全延迟初始化等问题。
  • 线程安全性:在多线程环境下,需要确保单例模式是线程安全的,即无论多少线程同时访问,都只能创建一个实例。
  • 延时初始化:就是这个单例对象什么时候被初始化,提前初始化(饿汉式),第一次被调用时初始化(懒汉式)。

三、示例

3.1、基本实现(懒汉式-线程不安全)

java 复制代码
public class Singleton {
    private static Singleton instance;
    // 私有构造函数
    private Singleton() {}
    // 公共静态方法,线程不安全
    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

3.2、基本实现(懒汉式-线程安全)

java 复制代码
public class Singleton {
    private volatile static Singleton instance;
    private Singleton() {}
    // 双重检查锁定
    public static Singleton getInstance() {
    	// 第一次:判空
        if (instance == null) {
        	// 第二次:创建时加锁,保证线程安全
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

3.3、基本实现(饿汉式)

java 复制代码
public class Singleton {
    // 构建的时候就初始化
    private static Singleton instance = new Singleton();
    private Singleton() {}
    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

四、总结

单例模式在实际开发中非常常见,尤其是在管理配置文件、日志对象、数据库连接等方面。不过需要注意的是,单例模式也有其局限性,比如过度使用会导致代码变得难以测试和维护。因此,在使用时需要权衡利弊。

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