关于java:我所知道设计模式之单例模式

前言需要

接下里介绍的是Java 的设计模式之一：单例模式

所谓类的单例设计模式，就是采取肯定的办法保障在整个的软件系统中，对某个类只能存在一个对象实例，并且该类只提供一个获得其对象实例的办法(静态方法)。

在闻名的Hibernate框架中的SessionFactory，它充当数据存储源的代理，并负责创立 Session 对象。

SessionFactory 并不是轻量级的，个别状况下，一个我的项目通常只须要一个 SessionFactory 就够，这是就会应用到单例模式

一、饿汉式（动态常量）

步骤如下：
1.结构器私有化（避免new）
2.类的外部创建对象
3.对外裸露一个动态的办法

class Singleton {

    //1. 结构器私有化,  内部不能 new
    private Singleton() {}
    
    //2.本类外部创建对象实例
    private final static Singleton instance = new Singleton();

    //3. 提供一个私有的静态方法，返回实例对象
    public static Singleton getInstance() { return instance;}    
}

public static void main(String[] args) {
    //测试
    Singleton instance = Singleton.getInstance();
    Singleton instance2 = Singleton.getInstance(); 
    System.out.println(instance == instance2); // true
    System.out.println("instance.hashCode=" + instance.hashCode()); 
    System.out.println("instance2.hashCode=" + instance2.hashCode());
}

运行后果如下：
true
instance.hashCode=366712642
instance2.hashCode=366712642

优缺点阐明：
1.长处：这种写法比较简单，就是在类装载的时候就实现实例化。防止了线程同步问题。

2.毛病：在类装载的时候就实现实例化，没有达到 Lazy Loading 的成果。如果从始至终从未应用过这个实例，则会造成内存的节约

3.这种形式基于 classloder 机制防止了多线程的同步问题，不过instance 在类装载时就实例化。

在单例模式中大多数都是调用 getInstance 办法，然而导致类装载的起因有很多种

因而不能确定有其余的形式（或者其余的静态方法）导致类装载，这时候初始化 instance 就没有达到 lazy loading 的成果

论断：这种单例模式可用，可能造成内存节约

二.饿汉式（动态代码块）

步骤如下：
1.结构器私有化（避免new）
2.类的外部创建对象
3.对外裸露一个动态的办法

class Singleton {
    
    //1. 结构器私有化,内部不能new
    private Singleton() {}
    
    private static Singleton instance;
    
    //2.在动态代码块中，创立单例对象
    static { 
        instance = new Singleton();
    }
    //3. 提供一个私有的静态方法，返回实例对象
    public static Singleton getInstance() { return instance;}    
}

public static void main(String[] args) {
    //测试
    Singleton instance = Singleton.getInstance();
    Singleton instance2 = Singleton.getInstance(); 
    System.out.println(instance == instance2); // true
    System.out.println("instance.hashCode=" + instance.hashCode()); 
    System.out.println("instance2.hashCode=" + instance2.hashCode());
}

运行后果如下：
true
instance.hashCode=366712642
instance2.hashCode=366712642

优缺点阐明：
1.这种形式和下面的形式其实相似，只不过将类实例化的过程放在了动态代码块中。

也是在类装载的时候，就执行动态代码块中的代码，初始化类的实例。优缺点和下面是一样的

论断：这种单例模式可用，然而可能造成内存节约

三、懒汉式（线程不平安）

步骤如下：
1.结构器私有化（避免new）
2.类的外部创建对象
3.对外裸露一个动态的办法

class Singleton {
    
    //1. 结构器私有化,内部不能new
    private Singleton() {}
    
    private static Singleton instance;
    
    //2. 提供一个私有的静态方法，返回实例对象
    //即提动态的办法，应用到的时候才会创立instance
    public static Singleton getInstance() {
        if(instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }    
}

public static void main(String[] args) {
    //测试
    Singleton instance = Singleton.getInstance();
    Singleton instance2 = Singleton.getInstance(); 
    System.out.println(instance == instance2); // true
    System.out.println("instance.hashCode=" + instance.hashCode()); 
    System.out.println("instance2.hashCode=" + instance2.hashCode());
}

运行后果如下：
true
instance.hashCode=366712642
instance2.hashCode=366712642

当第一个instance 调用进来时，满足if判断创建对象

当第二个instance 调用进来时，不满足则间接返回对象

优缺点阐明：

1.起到了 Lazy Loading 的成果，然而只能在单线程下应用。

2.如果在多线程下，一个线程进入了 if (singleton == null)判断语句块，还未来得及往下执行，另一个线程也通过了这个判断语句

这时便会产生多个实例。所以在多线程环境下不可应用这种形式

论断：在理论开发中，不要应用这种形式.

四、懒汉式（线程平安，同步办法）

步骤如下：
1.结构器私有化（避免new）
2.类的外部创建对象
3.对外裸露一个动态的办法

class Singleton {
    
    //1. 结构器私有化,内部不能new
    private Singleton() {}
    
    private static Singleton instance;
    
    //2. 提供一个私有的静态方法，返回实例对象
    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if(instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }    
}

public static void main(String[] args) {
    //测试
    Singleton instance = Singleton.getInstance();
    Singleton instance2 = Singleton.getInstance(); 
    System.out.println(instance == instance2); // true
    System.out.println("instance.hashCode=" + instance.hashCode()); 
    System.out.println("instance2.hashCode=" + instance2.hashCode());
}

运行后果如下：
true
instance.hashCode=366712642
instance2.hashCode=366712642

优缺点阐明：

1.解决了线程平安问题
2.效率太低了，每个线程在想取得类的实例时候，执行 getInstance()办法都要进行同步。

而其实这个办法只执行一次实例化代码就够了，前面的想取得该类实例，间接 return 就行了。办法进行同步效率太低

论断：在理论开发中，不举荐应用这种形式

五、懒汉式（线程平安，同步代码块）

class Singleton {
    
    //1. 结构器私有化,内部不能new
    private Singleton() {}
    
    private static Singleton instance;
    
    //2. 提供一个私有的静态方法，返回实例对象
    public static  Singleton getInstance() {
        if(instance == null) {
            synchronized(Singleton.class){
                instance = new Singleton();
            }
        }
        return instance;
    }    
}

优缺点阐明:
1.这种形式，本意是想对第四种实现形式的改良

因为后面同步办法效率太低，改为同步产生实例化的的代码块。

2.然而这种同步并不能起到线程同步的作用。

跟第3种实现形式遇到的情景统一，如果一个线程进入if(singleton == null)判断语句块，还未来得及往下执行，另一个线程也通过了这个判断语句，这时便会产生多个实例

论断：在理论开发中，不要应用这种形式

六、双重查看

class Singleton {
    
    //1. 结构器私有化,内部不能new
    private Singleton() {}
    
    private static volatile Singleton instance;
    
    //提供一个动态的私有办法，退出双重查看代码，解决线程平安问题, 同时解决懒加载问题
    //同时保障了效率, 举荐应用
    public static  Singleton getInstance() {

        if(instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if(instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }   
}

优缺点阐明：

1.Double-Check概念是多线程开发中常应用到的。

如代码中所示，咱们进行了两次 if (singleton == null)查看，这样就能够保障线程平安了。

2.这样，实例化代码只用执行一次，前面再次拜访时，判断 if (singleton == null)，间接 return 实例化对象，也防止的重复进行办法同步

3.线程平安、提早加载、效率较高

论断：在理论开发中，举荐应用这种单例设计模式

为什么应用volatile这种形式就举荐呢？请看小编另一篇文章： volatile 的一连串轰炸问题

七、动态外部类

class Singleton {

    //结构器私有化
    private Singleton() {}

    //写一个动态外部类,该类中有一个动态属性 Singleton 
    private static class SingletonInstance {
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }

    //提供一个动态的私有办法，间接返回 SingletonInstance.INSTANCE
    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonInstance.INSTANCE;
    }
}

优缺点阐明：

1.这种形式采纳了类装载的机制来保障初始化实例时只有一个线程。

2.动态外部类形式在 Singleton 类被装载时并不会立刻实例化，而是在须要实例化时。

调用 getInstance 办法，才会装载 SingletonInstance 类，从而实现 Singleton 的实例化。

3.类的动态属性只会在第一次加载类的时候初始化，所以在这里，JVM 帮忙咱们保障了线程的安全性，在类进行初始化时，别的线程是无奈进入的。

4.长处：防止了线程不平安，利用动态外部类特点实现提早加载，效率高

论断：举荐应用.

八、枚举

enum Singleton {

    INSTANCE; //属性
    public void sayOK() {
        System.out.println("ok~");
    }
}

优缺点阐明：

1.这借助 JDK1.5 中增加的枚举来实现单例模式。不仅能防止多线程同步问题，而且还能避免反序列化从新创立新的对象。

2.这种形式是 Effective Java 作者 Josh Bloch 提倡的形式

论断：举荐应用

九、单例模式源码剖析

其实在咱们 JDK 中，java.lang.Runtime 就是经典的单例模式(饿汉式)

咱们能够一起来剖析看看

public class Runtime {
    //2.类的外部创建对象
    private static Runtime currentRuntime = new Runtime();
    //3.对外裸露一个静态方法
    public static Runtime getRuntime() {
        return currentRuntime;
    }
    //1.结构器私有化
    private Runtime() {}
    
}

十、单例模式的注意事项和细节阐明

一、单例模式保障了零碎内存中该类只存在一个对象，节俭了系统资源，对于一些须要频繁创立销毁的对象，应用单例模式能够进步零碎性能

二、当想实例化一个单例类的时候，必须要记住应用相应的获取对象的办法，而不是应用 new

三、单例模式应用的场景：

1.须要频繁的进行创立和销毁的对象、创建对象时耗时过多或消耗资源过多(即：重量级对象)

2.常常用到的对象、工具类对象、频繁拜访数据库或文件的对象(比方数据源、session 工厂等)`

参考文献

尚硅谷：设计模式（韩顺平老师）：单例模式

Refactoring.Guru：《深刻设计模式》

关于java:我所知道设计模式之单例模式

前言需要

一、饿汉式（动态常量）

二.饿汉式（动态代码块）

三、懒汉式（线程不平安）

四、懒汉式（线程平安，同步办法）

五、懒汉式（线程平安，同步代码块）

六、双重查看

七、动态外部类

八、枚举

九、单例模式源码剖析

十、单例模式的注意事项和细节阐明

参考文献

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关于java:我所知道设计模式之单例模式

前言需要

一、饿汉式（动态常量）

二.饿汉式（动态代码块）

三、懒汉式（线程不平安）

四、懒汉式（线程平安，同步办法）

五、懒汉式（线程平安，同步代码块）

六、双重查看

七、动态外部类

八、枚举

九、单例模式源码剖析

十、单例模式的注意事项和细节阐明

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