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GOF23设计模式之单例模式
·核心作用：
-保证一个类只有一个实例，并且提供一个访问该实例的全局访问点。
·常见应用场景：
-Windows的Task Manager（任务管理器）就是很典型的单例模式
-Windows的Recycle Bin（回收站）也是很典型的单例应用。在整个系统运行过程中，回收站一直维护着仅有的一个实例
-项目中，读取配置文件的类，一般也只有一个对象。没有必要每次使用配置文件数据，每次new一个对象去读取
-网站的计数器，一般也是采用单例模式实现，否则难以同步
-应用程序的日志应用，一般都采用单例模式实现，这一般是由于共享日志文件一直处于打开状态，因为只能一个实例去操作，否则内容不好追加
-数据库连接池的设计一般也是采用单例模式，因为数据库连接是一种数据库资源
-操作系统的文件系统，也是大的单例模式实现的具体例子，一个操作系统只能有一个文件系统
-Application也是单例的典型应用（Servlet编程中会涉及到）
-在servlet编程中，每个servlet也是单例
-在Spring中，每个Bean默认就是单例，这样做的优点是Spring容器可以管理
-在SpringMVC框架中，控制对象（Controller）也是单例
·单例模式的优点：
-由于单例模式只生成一个实例，减少了系统性能的开销，当一个对象的产生需要比较多的资源时，如读取配置、产生其他依赖对象时，则可以通过在应用启动时直接产生一 个单例对象，然后永久驻留在内存中的方式来解决
-单例模式可以在系统设置全局的访问点，优化环共享资源访问，例如可以设计一个单例类，负责所有数据表的映射处理
·常见的五种单例模式实现方式：
-主要：
饿汉式（线程安全，调用效率高。但是，不能延时加载）
懒汉式（线程安全，调用效率不高。但是，可以延时加载）
-其他：
双重检测锁式（由于JVM底层内部模型原因，偶尔会出问题，不建议使用）
静态内部类式（线程安全，调用效率高。可以延时加载）
枚举单例（线程安全，调用效率高，不能延时加载）
/**
* 饿汉式单例模式实现
* 问题：如果只是加载本类，而不是要调用getInstance()，甚至永远没有调用，则会造成资源的浪费
* @author XuZeSen
*
*/
public class SingletonDemo1 {
//类初始化时，立即加载这个对象(没有延时加载的优势)，静态变量加载是天然的线程安全
private static SingletonDemo1 instance = new SingletonDemo1();
//构造器私有化
private SingletonDemo1() {
}
//定义一个全局的访问点，访问这个单例对象，方法没有同步，调用效率高
public static SingletonDemo1 getInstance(){
return instance;
}
}
/**
* 懒汉式单例模式实现
* 问题：资源利用率高了，但是，每次调用getInstance()方法都要同步，并发效率较低
* @author XuZeSen
*
*/
public class SingletonDemo2 {
//类初始化时，没有立即加载这个对象(延时加载,真正用到的时候再创建)
private static SingletonDemo2 instance;
//构造器私有化
private SingletonDemo2() {
}
//方法同步，调用效率低
public static synchronized SingletonDemo2 getInstance(){
if(null == instance){
instance = new SingletonDemo2();
}
return instance;
}
}
/**
* 双重检测锁实现
* 这个模式下将内容同步到if内部，提高了执行的效率，不必每次获取对象时都进行同步
* 只有第一次同步创建了
* @author Sen
*
*/
public class SingletonDemo3 {
private static SingletonDemo3 instance = null;
private SingletonDemo3() {
}
public static SingletonDemo3 getInstance(){
if(null == instance){
SingletonDemo3 temp;
synchronized (SingletonDemo3.class) {
temp = instance;
if(null == temp){
synchronized (SingletonDemo3.class) {
temp = new SingletonDemo3();
}
}
instance = temp;
}
}
return instance;
}
}
/**
* 静态内部类单例模式实现
* 外部类没有static属性，则不会像饿汉式那样立即加载对象
* 兼备了并发高效调用和延时加载的优势
* @author XuZeSen
*
*/
public class SingletonDemo4 {
//构造器私有化
private SingletonDemo4() {
}
//instance是static final类型，保证了内存中只有一个这样的实例存在，而且只能被赋值一次，从而保证了线程安全性
private static class SingletonClassInatance{
private static final SingletonDemo4 instance = new SingletonDemo4();
}
//只有真正调用getInstance()，才会加载静态内部类。加载类时是线程安全的。
public static SingletonDemo4 getInstance(){
return SingletonClassInatance.instance;
}
}
/**
* 枚举式单例模式实现（没有延时加载）
* @author XuZeSen
*
*/
public enum SingletonDemo5 {
//这个枚举元素，本身就是单例对象
INSTANCE;
//添加自己需要的操作！
public void singletonOperation(){
}
}
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