目录
[1 什么是单例模式](#1 什么是单例模式)
[2 单例模式的分类](#2 单例模式的分类)
[2.1 饿汉模式](#2.1 饿汉模式)
[2.2 懒汉模式](#2.2 懒汉模式)
1 什么是单例模式
单例模式是Java中的一种设计模式,它强制要求某一个类,在某一个程序中,必须只有一个实例。这个类提供了一种访问方式,可以让其他类进行直接访问它的对象,而不需要实例化该类的对象。
单例模式的目的是解决频繁创建和销毁全局使用的类实例的问题,使用单例模式能够减少开销。
注意:
- 单例类只能有一个实例
- 单例类必须自己创建自己唯一的实例
- 单例类必须给所有其他对象提供这一实例
2 单例模式的分类
单例模式根据创建实例的时机不同分为饿汉模式和懒汉模式:
2.1 饿汉模式
饿汉模式,听这个名字就感觉很迫不及待。所以饿汉模式是在类加载的同时就创建实例。
下面使用一个简单的例子进行演示:
java
class SingletonHungry{
// 只创建一个实例
// 使用 static 修饰,instance是一个类对象,且有且只有一个
private static SingletonHungry instance = new SingletonHungry();
// 私有的构造方法 保证在该类外部无法进行实例化对象
// 可以有多个构造方法 但是必须都是使用 private 修饰的
private SingletonHungry(){
}
private SingletonHungry(int n){
}
// 给外部的类提供一个能获取到 SingletonHungry 类实例的方法 必须是用 public 修饰的
public static SingletonHungry getInstance(){
return instance;
}
}
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
// 无法直接进行 new 对象,因为构造方法是私有的
// SingletonHungry instance = new SingletonHungry();
// 使用类名.的方式来使用 getInstance() 方法 (因为是用 static 修饰的方法)
SingletonHungry instance1 = SingletonHungry.getInstance();
SingletonHungry instance2 = SingletonHungry.getInstance();
// 打印出来的结果为 true
// 意味着这两个对象事实上指向的是同一个对象
// 其实 结果为true是必然的 因为在Singleton类中,我们就只创建了一个实例
System.out.println(instance1 == instance2);
}
}
2.2 懒汉模式
懒汉模式,与饿汉模式不同的是,懒汉模式是在需要的时候再进行创建实例。
相同地,下面继续用一个简单的例子进行演示:
java
class SingletonLazy{
// 先声明一个 instance 但是并没有 new 一个实例 而是让它先为 null
// 在后面需要用的时候 在进行 new 一个具体的实例
// 这里使用 volatile 关键字,是为了在多个线程同时访问这个类的时候,保证线程安全,保证这个类只有一个实例
private static volatile SingletonLazy instance = null;
// 构造方法和饿汉模式一样,都是私有的
private SingletonLazy(){
}
// 在需要使用实例的时候再进行 new 一个实例
public static SingletonLazy getInstance(){
// 外层的 if 判断是否存在实例,如果不存在实例,那么加锁并且创建一个实例
// 内存的 if 再次判断是否存在实例
// 是因为在多线程中首次调用 getInstance 所有线程都经过了外层的 if 发现了并没有实例
// 接下来竞争锁,其中一个线程竞争到了锁,并且创建了一个实例
// 当这个实例创建完成之后,instance 就并不为空
// 那么接下来竞争到锁的线程就会因为内层的 if 判断 已经存在实例,就不会再创建新的实例了
// 等到之后再调用 getInstance 方法的时候,就已经存在实例了,直接 return就好了
if(instance == null){
// 懒汉模式的线程不安全存在于第一次创建实例的时候
// 如果是给getInstance方法整体上锁,那么每一次调用这个方法就需要进行加锁解锁操作
// 所以 在这里上锁是为了减少加锁解锁的开销
synchronized (SingletonLazy.class){
if(instance == null){
instance = new SingletonLazy();
}
}
}
return instance;
}
}
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
// 无法直接进行 new 对象,因为构造方法是私有的
// SingletonLazy instance = new SingletonLazy();
// 使用类名.的方式来使用 getInstance() 方法 (因为是用 static 修饰的方法)
SingletonLazy instance1 = SingletonLazy.getInstance();
SingletonLazy instance2 = SingletonLazy.getInstance();
// 打印出来的结果为 true
// 意味着这两个对象事实上指向的是同一个对象
// 其实 结果为true是必然的 因为在SingletonLazy类中,我们就只创建了一个实例
System.out.println(instance1 == instance2);
}
}
懒汉模式和饿汉模式最大的区别就在于,懒汉模式需要考虑到线程安全的问题,但是饿汉模式因为是在类加载的时候就创建实例,所以不需要考虑线程安全问题。