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设计模式——单例模式
一、单例模式(Singleton)
单例对象(Singleton)是一种常用的设计模式。在Java应用中,单例对象能保证在一个JVM中,该对象只有一个实例存在。这样的模式有几个好处:
- 对于那些比较耗内存的类,只实例化一次可以大大提高性能,尤其是在移动开发中。
- 保持程序运行的时候该中始终只有一个实例存在内存中
看看下面一个简单的例子:
public class Singleton {
/* 持有私有静态实例,防止被引用,此处赋值为null,目的是实现延迟加载 */
private static Singleton instance = null;
/* 私有构造方法,防止被实例化 */
private Singleton() {
}
/* 静态工程方法,创建实例 */
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
/* 如果该对象被用于序列化,可以保证对象在序列化前后保持一致 */
public Object readResolve() {
return instance;
}
}
观察一下上面的Singleton这个类,基本可以实现要求,但是仔细观察,可以发现这样做丝毫没有线程安全保护,对吧!有人肯定会说这个简单只要在静态工程方法【getInstance()】前加一个synchronized关键字,就解决了?是的这样做的确提高了安全性,但是这样每次调用getInstance()就都要锁,性能对对象上一定会下降的。那怎么做?看下面
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (instance) {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
事实上,只有在第一次创建对象的时候需要加锁,之后就不需要了,~还有什么问题呢,再仔细想想,因为synchronized关键字在内部,而且加了判断只有instance为null时候,才需要加锁。其中instance = new Singleton(); 是分两步的包括创建和赋值,而jvm中不能保证两者的先后顺序。所以我们只能这样做。
private static class SingletonFactory{
private static Singleton instance = new Singleton();
}
public static Singleton getInstance(){
return SingletonFactory.instance;
}
实际情况是,单例模式使用内部类来维护单例的实现,JVM内部的机制能够保证当一个类被加载的时候,这个类的加载过程是线程互斥的。这样当我们第一次调用getInstance的时候,JVM能够帮我们保证instance只被创建一次,并且会保证把赋值给instance的内存初始化完毕,这样我们就不用担心上面的问题。同时该方法也只会在第一次调用的时候使用互斥机制,这样就解决了低性能问题。这样我们暂时总结一个完美的单例模式:
public class Singleton {
/* 私有构造方法,防止被实例化 */
private Singleton() {
}
/* 此处使用一个内部类来维护单例 */
private static class SingletonFactory {
private static Singleton instance = new Singleton();
}
/* 获取实例 */
public static Singleton getInstance() {
return SingletonFactory.instance;
}
/* 如果该对象被用于序列化,可以保证对象在序列化前后保持一致 */
public Object readResolve() {
return getInstance();
}
}
设计模式——单例模式