单例模式
定义:
单例模式,是一种常用的软件设计模式。在它的核心结构中只包含一个被称为单例的特殊类。通过单例模式可以保证系统中一个类只有一个实例。即一个类只有一个对象实例。
特点:
1、单例类只能有一个实例。
2、单例类必须自己自己创建自己的唯一实例。
3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
单例模式的要点:
1,私有的构造方法
2,指向自己实例的私有静态引用
3,以自己实例为返回值的静态的公有的方法
单例模式分类:
懒汉式(两种)、饿汉式(两)、静态内部类、枚举、双重校验锁等共七种实现方式。
实现:
第一种(懒汉,线程不安全):
public class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton (){}
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) { //当多条线程到达此处时,可能会出现多条线程都通过if判断,继而创建对象,导致创建单例对象失败
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
第二种(懒汉,线程安全):
public class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton (){}
public static synchronized Singleton getInstance() { //通过加锁,使同时只有一条线程访问到该方法,线程安全,但是效率低下
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
第三种(饿汉式)
public class Singleton {
private static Singleton instance = new Singleton(); //类加载就实例化,但是类什么时候加载,这个是不太确定的,大部分情况是调用getInstance()时加载的。
private Singleton (){}
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
第四种(饿汉式,变种)
public class Singleton {
private static Singleton instance = null;
static { //根据java的类加载机制,在类加载的时候,静态代码块就运行并进行了实例化,实际上跟第三种是差不多的
instance = new Singleton();
}
private Singleton (){}
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
第五种(静态内部类)
public class Singleton {
private static class SingletonHolder {
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
private Singleton (){}
public static final Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
}
当类Singleton被加载时,并不会立刻进行实例化(SingletonHolder未被使用就不会主动加载,就不会实例化,实现lazy loading),可以实现当实例化需要消耗巨大资源时延迟加载,也可以避免主动实例化(目前这个场景还没有想到)
第六种(枚举)
public enum Singleton { //这个模式博主暂时没有搞明白。如果有大佬看到的话可以帮忙指出
INSTANCE;
public void whateverMethod() {
}
}
特点:类似于饿汉式,代码简单,自有序列化。
2017/12/21
枚举本身实际上就是一个class
实际上枚举类型中的每一个枚举(INSTANCE)都是枚举类的一个实例对象。
枚举的构造方法时私有的。所以可以在一定程度上实现单例
第七种(双重校验锁)
public class Singleton {
private volatile static Singleton singleton; //看过一篇博文,说在java1.2之后就可以避免已经实例化后变量无法指向实例的地址值(实例化后会保证变量一定能拿到其指向实例的内存地址)
private Singleton (){} //也就是说解决了安全性问题。
public static Singleton getSingleton() { //但是也有博文说,在java1.5之后才能正常使用(具体的还没有找到博文比较尴尬)
if (singleton == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
}
}
return singleton;
}
}
总结:
有两个问题需要注意:
1.如果单例由不同的类装载器装入,那便有可能存在多个单例类的实例。假定不是远端存取,例如一些servlet容器对每个servlet使用完全不同的类装载器,这样的话如果有两个servlet访问一个单例类,它们就都会有各自的实例。
2.如果Singleton实现了java.io.Serializable接口,那么这个类的实例就可能被序列化和复原。不管怎样,如果你序列化一个单例类的对象,接下来复原多个那个对象,那你就会有多个单例类的实例。
对第一个问题修复的办法是:
private static Class getClass(String classname)
throws ClassNotFoundException { //这段代码,其实我看不懂。。。。
ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
if(classLoader == null)
classLoader = Singleton.class.getClassLoader();
return (classLoader.loadClass(classname));
}
}
对第二个问题的修复方法:
public class Singleton implements java.io.Serializable {
public static Singleton INSTANCE = new Singleton();
protected Singleton() {
}
private Object readResolve() { //区别也就是说返回值类型变了,这里我也不太懂。有点懵逼
return INSTANCE;
}
}
一般想要实现懒加载可以选用第五种方法,双重校验锁也是很好的选择(线程安全)
如果看到我文章的大佬觉得哪里有问题,欢迎您指正。