单例模式 - 技术栈

定义

一个类有且仅有一个实例，并且自行实例化向整个系统提供。(创建型模式)设计模式中比较简单的几种之一,单例模式就是让一个类在系统运行过程中只会产生唯一的一个实例,单例模式主要:

单例类只能有一个实例。
单例类必须自己创建自己的唯一实例。
单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

使用场景

需要频繁实例化然后销毁的对象。
创建对象时耗时过多或者耗资源过多，但又经常用到的对象。
有状态的工具类对象。
频繁访问数据库或文件的对象。

1、懒汉式典型实现

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public class SingletonLazy {
    private static SingletonLazy singletonLazy;
    private SingletonLazy (){}
    public static SingletonLazy getInstance(){
        if( singletonLazy == null){
            singletonLazy = new SingletonLazy();
        }
        return singletonLazy;
    }
}

懒汉式的模式就是在需要进行实例化的时候在进行实例化,这种方式在多线程的时候是有问题的,会有线程安全问题。

2、懒汉式线程安全形式

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public class SingletonLazeSafe {
    private static SingletonLazeSafe singletonLazeSafe;
    private SingletonLazeSafe(){}
    public static synchronized SingletonLazeSafe getInstance(){
        if(singletonLazeSafe == null){
            singletonLazeSafe = new SingletonLazeSafe();
        }
        return singletonLazeSafe;
    }
}

懒汉式的线程安全模式在进入获取实例方法时候就会加synchronize,可以保证线程安全获取唯一的实例,但是如果该方法调用过多会有性能方面的影响。

3、饿汉式

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public class SingletonHungary {
    private static SingletonHungary singletonHungary = new SingletonHungary();
    private SingletonHungary(){}
    public static SingletonHungary getInstance(){
        return singletonHungary;
    }
}

饿汉式会在类装载时候就进行实例的初始化,虽然没有了synchronize的效率影响,但是在类加载的时候就进行了初始化一方面浪费了内存,也没有实现lazy loading加载的效果。

4、双重校验锁

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public class DoubleCheckedLocking {
    private static DoubleCheckedLocking doubleCheckedLocking;
    private DoubleCheckedLocking(){}
    public DoubleCheckedLocking getInstance(){
        if(doubleCheckedLocking == null){
            synchronized (DoubleCheckedLocking.class){
                if(doubleCheckedLocking == null){
                    doubleCheckedLocking = new DoubleCheckedLocking();
                }
            }
        }
        return doubleCheckedLocking;
    }
}

这种方式采用了双锁机制,一方面保证了多线程的安全,另一方面还提高了效率。

5、静态内部类

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public class SingletonStaticClass {
    //静态内部类
    private static class SingletonHodler{
        private static final SingletonStaticClass INSTANCE = new SingletonStaticClass();
    }
    private SingletonStaticClass(){}
    public static final SingletonStaticClass getInstance(){
        return SingletonHodler.INSTANCE;
    }
}

这种方式利用了 classloder 机制来保证初始化 instance 时只有一个线程,但是这个是类装载的时候不一定会进行初始化,只有在调用 getInstance 方法时候才会显示的装载SingletonHodler,然后实例化instance。

6、枚举

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public enum EnumSingleton {
    INSTANCE;
}

枚举的方式最简单，又是线程安全的（默认枚举实例的创建是线程安全的）