【软件编程】Singleton单例模式

-----------设计模式之 单例模式---------------

 单例模式是创建模式中普遍采用的一种。使用单例模式可以确保某个类只会有一个实例被创建。

 

它的特点：
     变量=私有+静态
     构造函数=私有
     方法=公有+静态

        Java 语言中单例模式的一个最重要的特点是类的构造器是私有的。从而避免外界利用构造器直接创建出任意多的实例。
        通俗的说，就是外部类不能随便就new一个单例类的对象了，因为构造器私有，受权限限制。值得指出的是，由于构造器是私有的，因此，此类不能被继承。

两种形式：

饿汉式：

在类加载到内存时就初始化实例了。
推荐使用它的原因：
    1.是线程安全的,
    2.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,以后不在改变 。

懒汉式：

在类第一次被引用时将自己实例化。话句话就是，第一次调用该单子类方法的时候被初始化。
    1.如果在创建实例对象时不加上synchronized则会导致对对象的访问不是线程安全的。
    2.synchronized的重要性：
       如果在多线程的环境，程序可能会有两个甚至两个以上的singleton对象被创建出来，从而造成错误。为了克服没有线程安全的缺点，我们使用synchronized。同步化实际上只在singleton对象第一次被赋值之前才有用。在singleton对象有了值以后，同步化实际上变成了一个不必要的瓶颈。于是就有了双重检查成例。(见代码@改进版懒汉式)，

       因为java不支持双重检查成例，由于 Java 内存模型的一些细节的原因，会出问题。专家建议不要使用此版本。
       详情：登录IBM-中国，网站地址：http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-dcl.html

优点：

           从速度和反应时间角度来讲，饿汉式好。
         从资源利用效率上说，懒汉式好。

         一些资深专家建议使用饿汉式，如果非要使用懒汉式，就用原始版的懒汉式。

补充：

一些资源管理器常常设计成单例模式。
        当单例类作为资源控制器，在实例化时必然涉及资源初始化，而资源初始化很有可能耗费时间。 这意味着出现多线程同时首次引用此类的机率变得较大。
        比方说，（如果想使用懒汉式的话）线程1首次引用此类，初始化还未结束，时间片就分给了线程2，可能由于优先级的原因。线程2占用时间挺长，把类初始化结束了，singleton对象有了值，这时，线程1开始工作了，那么此时它的singleton对象变量是null还是线程2的值呢。会造成系统异常。必须处理好在多个线程同时首次引用此类时的访问限制问题。

 

 1 package mode;
 2 
 3 //单例模式
 4 public class Singleton 
 5 {
 6     public static void main(String[] args)
 7     {
 8         SingTest st=SingTest.getInstance();
 9         System.out.println(st);
     }
 }
 
 
 /**
  * ----------------专家推荐饿汉式-------------------
  */
 
 
 class SingTest
 {
     private static SingTest instance = new SingTest(); 
     private SingTest(){}
     public static SingTest getInstance()
     {
         return instance;
     }
 }
 
 
 
 /*--------------原始版懒汉式--------------------*/
 
 /*class SingTest
 {
     private static SingTest instance = null; 
     private SingTest(){}
     public static synchronized SingTest getInstance()
     {
         if(instance==null)
         {
             instance=new SingTest();
         }
         return instance;
     }
 }*/
 
 
 /**
  *  --------------改进版懒汉式-----------------------
  */
 
 /*
  * 此版虽然改进了同步化处理的小瓶颈问题。但是java不支持双重检测成例。
    在执行下面代码时，由于一些不太常见的 Java 内存模型细节的原因，并不能保证这个双重检查锁定习语有效。
    它偶尔会失败，而不是总失败。此外，它失败的原因并不明显，还包含 Java 内存模型的一些隐秘细节。
    这些事实将导致代码失败，原因是双重检查锁定难于跟踪。
 */
 /*class SingTest
 {
     private static SingTest instance = null; 
     private SingTest(){}
     public static SingTest getInstance()
     {
         if(instance==null)
         {
             synchronized(SingTest.class)
             {
                 if(instance==null)
                 {
                     instance=new SingTest();
                 }
             }
         }
         return instance;
     }
 }*/