Java设计模式之一:单例模式

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引言

设计模式是前人在实际开发过程中总结出来的开发套路。从本系列文章开始介绍Java的23种设计模式。每个设计模式的介绍都会以对应的代码作为辅助说明。

  • 什么是单例模式
  • 单例模式该如何写
  • 总结

一、什么是单例模式

所谓单例模式就是只能创建该类的唯一实例。在很多情况下整个平台只需要拥有一个的全局对象,这样有利于我们协调平台整体的行为。例如在后台程序中,该服务器的配置信息存放在一个文件中,这些配置数据由一个单例对象进行统一读取,然后服务进程中的其他对象再通过这个单例对象获取这些配置信息。这种方式简化了在复杂环境下的配置管理,有利于进行配置数据统一归并;

二、单例模式该如何写

(1)懒汉式

public class Singleton { 
     
    private Singleton() { }
    private static Singleton single = null;
    
    public static Singleton getInstance() { 
            //被动创建,需要时加载
           if (null == single) {   
                single = new Singleton();
             }  
            return single;
        }
}

(2)饿汉式: 所谓饿汉式即为类加载时就进行实例的创建,无论使用方当前是否需要。由于类装载的过程是由类加载器(ClassLoader)来执行的,这个过程由JVM来保证同步,所以它天生线程安全。

public class Singleton { 

//类加载时就已创建实例
 private static final Singleton Singleton = new Singleton();
 //私有构造方法
 private Singleton (){ };

 private static Singleton getInstance() { 
  return Singleton;
 }
}

(3)饱汉模式(懒汉模式)–双重加锁检查DCL(Double Check Lock)

public class Singleton { 

    private volatile static Singleton instance = null;
    //私有构造函数
    private Singleton(){ }

    public static Singleton getInstance(){ 
    //1、检查实例是否存在
        if(instance == null){ 
        //同步块,线程安全的创建实例
            synchronized(Singleton.class){ 
    //2、再次检查实例是否存在,如果不存在才真的创建实例
                if(instance == null){ 
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

三、总结

单例模式有好几种写法,可以根据需要与场景进行适当的选择。总结下单例模式的优缺点。 优点: 1、内存中对象唯一,可以节省内存空间; 2、可以做到避免频繁的创建销毁对象,提高性能; 3、避免对共享资源的不同对象占用,优化获取数据的途径; 4、为整个平台提供一个全局访问点。 缺点: 1、不适用于经常变化的对象; 2、滥用单例将带来一些负面问题,如为了节省资源将数据库连接池对象设计为的单例类,可能会导致共享连接池对象的程序过多而出现连接池溢出; 3、如果实例化的对象长时间不被利用,系统会认为该对象是垃圾而被回收,这可能会导致对象状态的丢失;

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