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【我的设计模式学习】单例模式

2024-07-02 00:39:27   223人阅读

单例模式大概是最直观的一种设计模式了。尽管直观却不简单。

数学与逻辑学中，singleton定义为“有且仅有一个元素的集合”。单例模式可以如下定义：“一个类有且仅有一个实例，并且自行实例化向整个系统提供”。

我比较喜欢Design Patterns 一书中的描述"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"。

单例模式的特点　　

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。

最经典的实现
实现单例，可以将类的构造方法限定为private，避免在外部实例化，然后在类中提供一个静态的实例并能够返回给使用者，在同一个虚拟机范围内，Singleton的唯一实例
只能通过getInstance方法访问。

public class Singleton {

/**
* classic singleton
* realize lazy loaded 添加判断uniqueInstance是否初始化，实现了使用时才进行加载
*/
private static Singleton uniqueInstance=null;

private Singleton(){
//Exits only to defeat instantiation
}
public static Singleton getInstance(){
if(uniqueInstance==null){
uniqueInstance =new Singleton();
}
return uniqueInstance;
}
}

线程安全的实现

上面的实现方法并没有考虑多线程的环境，试想存在两个线程A和B，同时调用getInstance方法，线程A检查uniqueInstance是null，开始创建实例；同时线程B检测到
uniqueInstance是null，于是线程A/B各自创建了对象。
解决的最简单方法是加锁，为getInstance的静态方法添加synchronized关键字。但是考虑到Synchronized对性能影响较大(http://www.infoq.com/cn/articles/java-se-16-synchronized),
可以调整Synchronized添加(加锁)的位置。

public class Singleton {

private static Singleton uniqueInstance=null;
private Singleton(){
//Exits only to defeat instantiation
}
/**
* Thread safe
* 判断instance是不是为null，如果为null，加锁初始化；如果不为null，直接返回instance
*/
public static Singleton getInstanceSafe(){
if(uniqueInstance==null){
synchronized(Singleton.class){
if(uniqueInstance==null){
uniqueInstance=new Singleton();
}
}
}
return uniqueInstance;
}
}

饿汉式 懒汉式和登记式

另外，一些文档会提到单例模式的三种形式(懒汉式，饿汉式，登记式)，其实饿汉式和懒汉式主要是线程安全的区别，同时懒汉式是延时加载,
在需要的时候才创建对象,而饿汉式在虚拟机启动的时候就会创建，上面已经提到，例如下面代码。
而登记式单例可以参考Spring创建Bean时的单例模式(http://blog.csdn.net/arvinrong/article/details/7756167)。

//饿汉式单例类.在类初始化时，已经自行实例化 
public class Singleton1 {
//私有的默认构造子
private Singleton1() {}
//已经自行实例化 
private static final Singleton1 single = new Singleton1();
//静态工厂方法 
public static Singleton1 getInstance() {
return single;
}
}

 

//懒汉式单例类.在第一次调用的时候实例化 
public class Singleton2 {
//私有的默认构造子
private Singleton2() {}
//注意，这里没有final 
private static Singleton2 single=null;
//静态工厂方法 
public synchronized static Singleton2 getInstance() {
if (single == null) { 
single = new Singleton2();
} 
return single;
}
}

 


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