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基础知识(02) -- 单例模式

2024-08-30 07:04:10   219人阅读

单例模式

　　1.基本概念

　　2.单例模式的定义

　　3.单例模式中的角色

　　4.单例模式延迟加载

　　5.单例模式中使用静态内部类解决"懒汉式"和"饿汉式"带来的问题

　　6.什么是类级内部类

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1.基本概念:

　　单例模式是设计模式中使用最普遍的模式了，它是一种对象创建模式，用于产生一个对象的具体实例，它可以确保系统中一个类只产生一个实例。

　　使用单例模式可以带来两大好处:

　　　　1.对于频繁使用的对象，可以省略创建对象所花费的时间

　　　　2.由于new操作的次数减少，因而对系统内存的使用率也就降低了，这将减轻GC压力，缩短GC停顿时间

2.单例模式的定义:

　　保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点

3.单例模式中的角色:

　　单例类: 提供单例的工厂，返回单例

　　使用类: 获取并使用单例类　

下面代码是一个最简单的单例模式:

 1 /**
 2  * 演示最简单的单例模式（下面的写法在多线程环境下会有问题）
 3  */
 4 public class Singleton {
 5     private static Singleton instance = new Singleton();
 6     
 7     private Singleton(){
 8         System.out.println("Singleton is create");
 9     }
10     
11     public static Singleton getInstance(){
12         return instance;
13     }
14 } 

单例模式的核心在于通过一个接口返回唯一的对象实例

注意上面代码中加粗的部分:

　　1.单例类必须要有一个private访问级别的构造函数

　　2.instance成员变量和getInstance()方法必须是static的

4.单例模式中的延迟加载

先看看代码：

/**
 * 演示单例模式中的延迟加载
 * @author Administrator
 *
 */
public class LazySingleton {
    private static LazySingleton instance = null;
    
    private LazySingleton(){
        System.out.println("LazySingleton is create!");
    }
    
    private static synchronized LazySingleton getInstance(){
        if(instance == null){
            instance = new LazySingleton();
        }
        return instance;
    }
}

上面单例模式的代码实现中，虽然实现了延迟加载的功能，但却引入了同步关键之synchronized，因此在多线程环境中它的耗时会比较多。

5.单例模式中使用静态内部类解决"懒汉式"和"饿汉式"带来的问题

先看代码:

 1 public class StaticSingleton {
 2     
 3     private StaticSingleton(){
 4         System.out.println("StaticSingleton is create");
 5     }
 6     //静态内部类
 7     private static class SingletonHoler{
 8         private static StaticSingleton instance = new StaticSingleton();
 9     }
10     
11     public static StaticSingleton getInstance(){
12         return SingletonHoler.instance;
13     }
14 }

在上面的实现中，单例模式使用内部类来维护单例的实例，当StaticSingleton被加载时，其内部类并不会实例化，故可以确保StaticSingleton类被载入JVM时，不会初始化单例类，而当调用getInstance()方法 时，才会加载SingletonHoler，从而初始化instance，同时，由于实例的创建是在类加载时完成的，所以由JVM来保证多线程下的安全性，所以getInstance()方法也不需要使用同步关键字。

6.什么是类级内部类

　　简单点说，类级内部类指的是： 有static修饰的成员式内部类。如果没有static修饰的成员式内部类被称为对象级内部类。

　　类级内部类相当于其外部类的static成分，它的对象与外部类对象间不存在依赖关系，因此可直接创建。而对象级内部类的实例，是绑定在外部对象实例中的。

　　类级内部类中，可以定义静态的方法。在静态方法中只能引用外部类中的静态成员方法或成员变量。

　　类级内部类相当于其外部类的成员，只有在第一次被使用的时候才会被装载。

 

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