单例模式入门

单例模式

概述

确保单一个类一个进程仅有一个实例，并提供一个全局访问点，适用于工具类、配置管理、线程池等场景
避免重复创建对象浪费资源
不需要实例化该类的对象，不能使用new关键词创建对象
通常是自己创建自己的实例

与static的区别：

虽然static是实现单例的一种手段，

一个强调"共享性"

一个强调"唯一实例"

单例模式是控制类的实例数量仅1个，通过实例访问

static是类级别的共享资源，无需实例即可访问

单例模式在实例创建时开始，可手动销毁

static是随着类的加载而初始化，类的卸载而摧毁

可通过私有构造、成员变量实现封装

优点：

节省资源：对于数据库连接池，线程池等成本高的对象，避免重复创建对象，减少内存占用
全局一致性，同一个对象，避免数据不一致
通过getInstance()访问，可控，可添加控制逻辑（如线程安全检查）
作为全局访问点，方便不同模块之间共享数据或资源，无需通过参数传递对象

应用场景：

工具类：日志，配置，等
资源管理器：池
全局状态管理

当一个类的实例必须全局唯一、多实例会导致问题或浪费，且需要全局访问

饿汉式

类加载就会导致单实例对象创建
创建在JVM的方法区(jdk8后称"元空间")

静态变量、常量、类的结构信息(类名、父类、接口、方法表等)

方法区的特点是：全局共享，所有线程共享

public class Singleton {
private static Singleton INSTANCE = new Singleton();
//类内部用new创建一次实例，随着类加载
private Singleton() {
//私有构造，禁止new
}
public static void Singleton
//全局访问点：返回内部创建的实例
public static Singleton getINSTANCE() {
return INSTANCE;
}
}
//代码块方式
public Singleton() {
}
private static Singleton INSTANCE;
static {
INSTANCE = new Singleton();
}

懒汉式

需要使用的时候才创建
所以会出现线程不安全，创建多个对象的问题

public Singleton() {
}
private static Singleton instance;

public static Singleton getInstance() {
if(instance ==null){
instance = new Singleton();
}//需要的时候调用getinstance创建实例
return instance;
}

针对线程不安全所以要加个锁
public static synchronized Singleton getInstance(){
if（instance==null){
instance=new Singleton();
}
}

java 复制代码

//将锁加在方法里面，也会创建多个实例  
public Singleton() {
    }

    private static Singleton instance;

    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
                instance = new Singleton();
            }
        }
        return instance;
    }

java 复制代码

//双重检查加锁
package test.Single;
public class Singleton {
    public Singleton() {
    }

    private static Singleton instance;

    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
                if(instance==null){
                instance = new Singleton();}

            }
        }
        return instance;
    }
}

静态内部类创建实例

借助了静态内部类不会随着JVM加载类而加载，而是和外部类相互独立，使用内部类的时候才会被加载

此时JVM保证内部类的唯一性

java 复制代码

public class Singleton {
    private Singleton() {
    }
        private static class staticSingleton{
            private static Singleton instance = new Singleton();

        }
    public static Singleton getInstance(){
        return staticSingleton.instance;
    }
}

java 复制代码

使用枚举类创建静态内部类

public enum Singleton1 {
    INSTANCE;
    public static Singleton1 getInstance(){
        return INSTANCE;
    }
}