Java基础知识之设计模式--单例模式
2024-09-25 07:08:27
Java设计模式--单例模式
声明：本文根据慕课网汤小洋老师的精品课程整理来的:慕课网
什么是设计模式（Design Pattern）？
设计模式是一套被反复使用，多数人知晓的，经过分类编目的，代码设计经验的总结。
什么情况下使用单例模式？
有些对象我们只需要一个，比如：配置文件，工具类，线程池，缓存，日志对象等，这种情况下我们要保证整个应用中某个实例有且仅有一个，如果创造出多个实例就会导致很多问题，比如：占用很多资源，结果不一致等。
单例模式的作用？
保证整个应用程序中某个实例有且仅有一个。
单例模式类型有几种？
1.饿汉模式
2.懒汉模式
单例模式之饿汉模式的实现方式？
1.将构造方法私有化，不允许外界直接构造对象。
2.创建类的唯一实例，使用private static修饰。
3.提供一个用于获取实例的方法，使用public static修饰。
特点：在加载的时候就产生实例对象。
public class Singleton {
//1.将构造方法私有化，不允许外界直接构造对象。
private Singleton(){
}
//2.创建类的唯一实例,使用private static修饰
private static Singleton instance = new Singleton();
//3.提供一个用于获取实例的方法，使用public static修饰
public static Singleton getInstance(){
return instance;
}
}
多线程测试饿汉模式：
/**
* 多线程测试单例模式--饿汉模式
* @author Administrator
*
*/
public class Test2 { public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
new Thread(()->{
Singleton singleton = Singleton.getInstance();
System.out.println(singleton);
}).start();
}
} }
测试结果：
单例模式之懒汉模式的实现方式？
1.将构造方法私有化，不允许外界直接构造对象。
2.声明类的唯一实例，使用private static修饰。
3.提供一个用于获取实例的方法，使用public static修饰。
public class Singleton2 {
//1.将构造方法私有化，不允许外边直接创建对象
private Singleton2(){
}
//2.声明类的唯一实例，使用private static修饰
private static Singleton2 instance;
//3.提供一个用于获取实例的方法，使用public static修饰
public static Singleton2 getInstance(){
if(instance == null){
instance = new Singleton2();
}
return instance;
}
}
饿汉模式和懒汉模式的区别？
饿汉模式的特点是：加载类时比较慢，因为在加载类时就创建对象，但运行时获取对象的速度比较快，因为对象已经创建好了，线程安全。
懒汉模式的特点是：加载类时比较快，因为在加载类时只是声明对象，但运行时获取对象的速度比较慢，因为要创建对象，线程不安全。
懒汉模式保证安全性的实现方法--DCL?
使用synchronized关键字修饰获取实例的方法代码块，在代码块中重新判断实例是否为空。
/**
* 单例模式（懒汉模式）--使用DCL保证线程安全
* DCL：double-check-locking
* @author Administrator
*
*/
public class Singleton3 { //1.将构造方法私有化，不允许外边直接创建对象
private Singleton3(){ }
//2.声明类的唯一实例，使用private static修饰
private static Singleton3 instance;
//3.提供一个用于获取实例的方法，
//使用synchronized关键字修饰获取实例的代码块,
//并重新判断实例是否为空
public static Singleton3 getInstance(){
if(instance == null){
synchronized(Singleton3.class){
if(null == instance)
instance = new Singleton3();
}
}
return instance;
}
}
一种广泛的单例模式，结合饿汉模式和懒汉模式。
使用静态代码块的方式实现。
/**
* 通过静态代码块实现懒加载
* 比较广泛的一种单例模式
* @author Administrator
*
*/
public class SingletonHolder {
private SingletonHolder(){ }
//在加载内部类的时候，instance不会实例化，之后当调用Holder.instance的时候，才会实例化SingletonHolder
private static class Holder{
private static SingletonHolder instance = new SingletonHolder();
} public SingletonHolder getInstance(){
return Holder.instance;
}
}
使用枚举类型作为内部类进行单例模式的实现：
/**
* 通过使用内部枚举类来进行实例化
* @author Administrator
*
*/
public class SingletonEnum01 {
//私有构造方法
private SingletonEnum01(){ }
//构造内部枚举类，具有延迟加载的特性
private enum EnumHolder{
//声明的变量在加载的时候自动加载一次,类型为SingletonEnum
INSTANCE;
private SingletonEnum01 instance;
EnumHolder(){
this.instance = new SingletonEnum01();
}
//构造私有访问方法
private SingletonEnum01 getInstance(){
return instance;
}
}
//创建静态外部访问方法
public static SingletonEnum01 getInstance(){
return EnumHolder.INSTANCE.getInstance();
}
}
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