Java中的单例模式是一种常见的设计模式,单例模式的写法有好几种这里主要介绍三种:懒汉式单例,饿汉式单例,登记式单例(这种最好)。
单例模式的特点:
1.单例类只有一个实例
2.单例类必须自己创建自己的唯一实例
3.单例类必须给其他的对象提供这一实例
单例模式确保某个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。在计算机系统中,线程池、缓存、日志对象、对话框、打印机、显卡的驱动程序对象常被设计成单例。这些应用都或多或少具有资源管理器的功能。每台计算机可以有若干个打印机,但只能有一个Printer Spooler,以避免两个打印作业同时输出到打印机中。每台计算机可以有若干通信端口,系统应当集中管理这些通信端口,以避免一个通信端口同时被两个请求同时调用。总之,选择单例模式就是为了避免不一致状态,避免政出多头。
1.懒汉式单例(经典的单例模式)
/*
* 经典单例模式 ,在第一次调用getInstance()的时候实例化自己
*/
public class Singleton {
private static Singleton singleton=null;
private Singleton (){}
public static Singleton getInstance(){
if(singleton==null)
return new Singleton();
else return singleton;
}
}
Singleton通过将构造方法限定为private避免了类在外部被实例化,在同一个虚拟机范围内,Singleton的唯一实例只能通过getInstance()方法访问。
(事实上,通过Java反射机制是能够实例化构造方法为private的类的,那基本上会使所有的Java单例实现失效。此问题在此处不做讨论,姑且掩耳盗铃地认为反射机制不存在。)
但是以上懒汉式单例的实现没有考虑线程安全问题,它是线程不安全的,并发环境下很可能出现多个Singleton实例.
例如,线程A和线程B同时第一次运行到如下语句
if (instance == null){ ...}此时2个线程的判断都为true,所以就都进行了一次实例化new Singleton ()。
要实现线程安全,有以下三种方式,都是对getInstance这个方法改造,保证了懒汉式单例的线程安全。
1、在getInstance方法上加同步
public static synchronized Singleton getInstance() {
if (single == null) {
single = new Singleton();
}
return singleton;
}
2.添加块锁(双重锁检查)
public static Singleton getInstance() {
if (singleton == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
}
} else
return singleton;
}
饿汉单例模式
/*
* 饿汉一步到位方式
*/
public class Singleton<span>1{ </span>
private static final Singleton1 instance = new Singleton2();
private Singleton1(){};
public static Singleton getInstance(){
return instance;
}
}
饿汉式在类创建的同时就已经创建好一个静态的对象供系统使用,以后不再改变,所以天生是线程安全的。
饿汉式和懒汉式区别
从名字上来说,饿汉和懒汉,
饿汉就是类一旦加载,就把单例初始化完成,保证getInstance的时候,单例是已经存在的了,
而懒汉比较懒,只有当调用getInstance的时候,才回去初始化这个单例。
1、线程安全:
饿汉式天生就是线程安全的,可以直接用于多线程而不会出现问题,
懒汉式本身是非线程安全的,为了实现线程安全有几种写法,分别是上面的1、2,这三种实现在资源加载和性能方面有些区别。
第1种,在方法调用上加了同步,虽然线程安全了,但是每次都要同步,会影响性能,毕竟99%的情况下是不需要同步的,
第2种,在getInstance中做了两次null检查,确保了只有第一次调用单例的时候才会做同步,这样也是线程安全的,同时避免了每次都同步的性能损耗
登记式模式