Java設計模式:單例模式

作者:網絡 | 發布時間:2020年10月30日 | 閱讀:864

定義:确保一(yī)個類隻有一(yī)個實例,而且自行實例化并向整個系統提供這個實例。

類型:創建類模式

類圖:

singleton

類圖知(zhī)識點:

1.類圖分(fēn)爲三部分(fēn),依次是類名、屬性、方法

2.以<<開(kāi)頭和以>>結尾的爲注釋信息

3.修飾符+代表public,-代表private,#代表protected,什麽都沒有代表包可見。

4.帶下(xià)劃線的屬性或方法代表是靜态的。

5.對類圖中(zhōng)對象的關系不熟悉的朋友可以參考文章:設計模式中(zhōng)類的關系

單例模式應該是23種設計模式中(zhōng)最簡單的一(yī)種模式了。它有以下(xià)幾個要素:

  • 私有的構造方法

  • 指向自己實例的私有靜态引用

  • 以自己實例爲返回值的靜态的公有的方法

單例模式根據實例化對象時機的不同分(fēn)爲兩種:一(yī)種是餓漢式單例,一(yī)種是懶漢式單例。餓漢式單例在單例類被加載時候,就實例化一(yī)個對象交給自己的引用;而懶漢式在調用取得實例方法的時候才會實例化對象。代碼如下(xià):

餓漢式單例

    public class Singleton {
        private static Singleton singleton = new Singleton();
        private Singleton(){}
        public static Singleton getInstance(){
            return singleton;
        }
    }

懶漢式單例

    public class Singleton {
        private static Singleton singleton;
        private Singleton(){}

        public static synchronized Singleton getInstance(){
            if(singleton==null){
                singleton = new Singleton();
            }
            return singleton;
        }
    }

單例模式的優點:

  • 在内存中(zhōng)隻有一(yī)個對象,節省内存空間。

  • 避免頻(pín)繁的創建銷毀對象,可以提高性能。

  • 避免對共享資(zī)源的多重占用。

  • 可以全局訪問。

适用場景:由于單例模式的以上優點,所以是編程中(zhōng)用的比較多的一(yī)種設計模式。我(wǒ)總結了一(yī)下(xià)我(wǒ)所知(zhī)道的适合使用單例模式的場景:

  • 需要頻(pín)繁實例化然後銷毀的對象。

  • 創建對象時耗時過多或者耗資(zī)源過多,但又(yòu)經常用到的對象。

  • 有狀态的工(gōng)具類對象。

  • 頻(pín)繁訪問數據庫或文件的對象。

  • 以及其他我(wǒ)沒用過的所有要求隻有一(yī)個對象的場景。

單例模式注意事項:

  • 隻能使用單例類提供的方法得到單例對象,不要使用反射,否則将會實例化一(yī)個新對象。

  • 不要做斷開(kāi)單例類對象與類中(zhōng)靜态引用的危險操作。

  • 多線程使用單例使用共享資(zī)源時,注意線程安全問題。

關于java中(zhōng)單例模式的一(yī)些争議:

單例模式的對象長時間不用會被jvm垃圾收集器收集嗎(ma)

看到不少資(zī)料中(zhōng)說:如果一(yī)個單例對象在内存中(zhōng)長久不用,會被jvm認爲是一(yī)個垃圾,在執行垃圾收集的時候會被清理掉。對此這個說法,筆者持懷疑态度,筆者本人的觀點是:在hotspot虛拟機1.6版本中(zhōng),除非人爲地斷開(kāi)單例中(zhōng)靜态引用到單例對象的聯接,否則jvm垃圾收集器是不會回收單例對象的。

在一(yī)個jvm中(zhōng)會出現多個單例嗎(ma)

在分(fēn)布式系統、多個類加載器、以及序列化的的情況下(xià),會産生(shēng)多個單例,這一(yī)點是無庸置疑的。那麽在同一(yī)個jvm中(zhōng),會不會産生(shēng)單例呢?使用單例提供的getInstance()方法隻能得到同一(yī)個單例,除非是使用反射方式,将會得到新的單例。代碼如下(xià)

    Class c = Class.forName(Singleton.class.getName());
    Constructor ct = c.getDeclaredConstructor();
    ct.setAccessible(true);
    Singleton singleton = (Singleton)ct.newInstance();

這樣,每次運行都會産生(shēng)新的單例對象。所以運用單例模式時,一(yī)定注意不要使用反射産生(shēng)新的單例對象。

懶漢式單例線程安全嗎(ma)

主要是網上的一(yī)些說法,懶漢式的單例模式是線程不安全的,即使是在實例化對象的方法上加synchronized關鍵字,也依然是危險的,但是筆者經過編碼測試,發現加synchronized關鍵字修飾後,雖然對性能有部分(fēn)影響,但是卻是線程安全的,并不會産生(shēng)實例化多個對象的情況。


單例模式隻有餓漢式和懶漢式兩種嗎(ma)

餓漢式單例和懶漢式單例隻是兩種比較主流和常用的單例模式方法,從理論上講,任何可以實現一(yī)個類隻有一(yī)個實例的設計模式,都可以稱爲單例模式。


單例類可以被繼承嗎(ma)

餓漢式單例和懶漢式單例由于構造方法是private的,所以他們都是不可繼承的,但是其他很多單例模式是可以繼承的,例如登記式單例。


餓漢式單例好還是懶漢式單例好

在java中(zhōng),餓漢式單例要優于懶漢式單例。C++中(zhōng)則一(yī)般使用懶漢式單例。

單例模式比較簡單,在此就不舉例代碼演示了。

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