单例模式作为GOF23种设计模式中最基础的一种,我们应该是最熟悉的,但是单例模式有多少种写法呢?本文将简单介绍最常见的五种写法,我来为大家科普一下关于单例模式的5种不同写法 单例模式的5种不同写法?下面希望有你要的答案,我们一起来看看吧!

单例模式的5种不同写法 单例模式的5种不同写法

单例模式的5种不同写法 单例模式的5种不同写法

单例模式作为GOF23种设计模式中最基础的一种,我们应该是最熟悉的,但是单例模式有多少种写法呢?本文将简单介绍最常见的五种写法。

首先,我们先了解下单例模式的定义:

保证一个类只有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点

单例模式有那么多种写法,但是万变不离其宗,每种单例模式都离不开以下要点:

接下来我们来看看单例模式的五种写法:

1.1 饱汉式(懒汉模式)——线程不安全

// 饱汉 // UnThreadSafe public class Singleton1 { private static Singleton1 singleton = null; private Singleton1() { } public static Singleton1 getInstance() { if (singleton == null) { singleton = new Singleton1(); } return singleton; } }

这种写法声明了一个静态对象,在用户第一次调用时初始化,虽然节约了资源,但第一次加载时需要实例化,,而且存在线程安全的问题。

1.2 饱汉式(懒汉模式)——线程安全

public class Singleton { /** * 定义一个变量来存储创建好的类实例 */ private static Singleton uniqueInstance = null; /** * 私有化构造方法,好在内部控制创建实例的数目 */ private Singleton(){ } /** * 定义一个方法来为客户端提供类实例 * @return 一个Singleton的实例 */ public static synchronized Singleton getInstance(){ //判断存储实例的变量是否有值 if(uniqueInstance == null){ //如果没有,就创建一个类实例,并把值赋值给存储类实例的变量 uniqueInstance = new Singleton(); } //如果有值,那就直接使用 return uniqueInstance; } /** * 示意方法,单例可以有自己的操作 */ public void singletonOperation(){ //功能处理 } /** * 示意属性,单例可以有自己的属性 */ private String singletonData; /** * 示意方法,让外部通过这些方法来访问属性的值 * @return 属性的值 */ public String getSingletonData(){ return singletonData; } }

这种写法避免了第一种存在的线程不安全的问题,但是同步操作引入了新的问题,容易造成不必要的同步开销。

1.3 饱汉式(懒汉模式)——线程安全,双重加锁检查DCL(Double Check Lock)

public class Singleton { /** * 对保存实例的变量添加volatile的修饰 */ private volatile static Singleton instance = null; private Singleton(){ } public static Singleton getInstance(){ //先检查实例是否存在,如果不存在才进入下面的同步块 if(instance == null){ //同步块,线程安全的创建实例 synchronized(Singleton.class){ //再次检查实例是否存在,如果不存在才真的创建实例 if(instance == null){ instance = new Singleton(); } } } return instance; } }

双重检查锁避免了第二种方式的不必要同步,但是第一次加载时反应稍慢一些,在高并发环境下也有一定的缺陷,虽然发生的概率很小。DCL虽然在一定程度解决了资源的消耗和多余的同步,线程安全等问题,但是他还是在某些情况会出现失效的问题,也就是DCL失效,在《java并发编程实践》一书建议用静态内部类单例模式来替代DCL

1.4 饿汉式

public class Singleton { //4:定义一个静态变量来存储创建好的类实例 //直接在这里创建类实例,只会创建一次 private static Singleton instance = new Singleton(); //1:私有化构造方法,好在内部控制创建实例的数目 private Singleton(){ } //2:定义一个方法来为客户端提供类实例 //3:这个方法需要定义成类方法,也就是要加static //这个方法里面就不需要控制代码了 public static Singleton getInstance(){ //5:直接使用已经创建好的实例 return instance; } }

这种方式在类加载时就完成了初始化,所以类加载较慢,但获取对象的速度快。 这种方式基于类加载机制避免了多线程的同步问题,但是也不能确定有其他的方式(或者其他的静态方法)导致类装载,这时候初始化instance显然没有达到懒加载的效果。

1.5 Holder模式

public class Singleton { /** * 类级的内部类,也就是静态的成员式内部类,该内部类的实例与外部类的实例 * 没有绑定关系,而且只有被调用到才会装载,从而实现了延迟加载 */ private static class SingletonHolder{ /** * 静态初始化器,由JVM来保证线程安全 */ private static Singleton instance = new Singleton(); } /** * 私有化构造方法 */ private Singleton(){ } public static Singleton getInstance(){ return SingletonHolder.instance; } }

这种方式兼顾了懒汉模式的内存优化(使用时才初始化)以及饿汉模式的安全性(不会被反射入侵)。但是需要两个类去做到这一点,虽然不会创建静态内部类的对象,但是其 Class 对象还是会被创建,而且是属于永久带的对象。

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