单例设计模式
单例模式可以说是大多数开发人员在实际中使用最多的，常见的Spring默认创建的bean就是单例模式的。单例模式有很多好处，比如可节约系统内存空间，控制资源的使用。其中单例模式最重要的是确保对象只有一个。简单来说，保证一个类在内存中的对象就一个。
- 优点:
- 在内存里只有一个实例，减少了内存的开销，尤其是频繁的创建和销毁实例（比如管理学院首页页面缓存）。
- 避免对资源的多重占用（比如写文件操作）。
- 缺点:
- 没有接口，不能继承，与单一职责原则冲突，一个类应该只关心内部逻辑，而不关心外面怎么样来实例化。
原理
通过私有构造使对象不能被new, 在类内通过一个静态方法来创建对象, 这个静态方法就是一个访问它的全局访问点。
RunTime就是典型的单例设计，我们通过对RunTime类的分析，一窥究竟。
/**
* Every Java application has a single instance of class
* <code>Runtime</code> that allows the application to interface with
* the environment in which the application is running. The current
* runtime can be obtained from the <code>getRuntime</code> method.
* <p>
* An application cannot create its own instance of this class.
*
* @author unascribed
* @see java.lang.Runtime#getRuntime()
* @since JDK1.0
*/
RunTime.java
package java.lang;
public class Runtime {
//1、创建静态的全局唯一的对象
private static Runtime currentRuntime = new Runtime();
//2、私有构造方法，不让外部来调用
/** Don't let anyone else instantiate this class */
private Runtime() {}
//3、通过自定义的静态方法获取实例
public static Runtime getRuntime() {
return currentRuntime;
}
}
饿汉式
class MySingle {
// 私有化构造方法
private MySingle() {}
// 在类地内部, 创建对象, 优先加载到内存
private static MySingle my = new MySingle();
// 提供公共的全局访问点
public static MySingle getInstance() {
return my; // 把自己创建好的对象返回给外界调用的位置
}
}
饿汉式没有安全隐患, 因为在多线程编程中, 当会被多条语句操作时, 共享数据才有隐患
懒汉式
面试重点:延迟加载+线程不安全
class MySingle2 {
// 私有构造
private MySingle2() {}
// 在类地内部, 创建对象
private static MySingle2 my;
// 提供公共的全局访问点
public static MySingle2 getInstance() {
if (my == null) {
my = new MySingle2(); // 延迟加载
}
return my;
}
}
懒汉式存在安全隐患, 有多条语句操作共享数据, 如果是多线程编程一定有隐患 --
解决办法: 加线程锁, 如下代码: (把getInstance()方法用synchronized修饰即可)
class MySingle2 {
private MySingle2() {} // 私有构造
private static MySingle2 my;
public synchronized static MySingle2 getInstance() {
if (my == null) {
// 延迟加载, 什么时候用, 什么时候创建
my = new MySingle2();
}
return my;
}
}
测试单例模式
通过懒汉式或饿汉式创建均可
public static void main(String[] args) {
MySingle2 my = MySingle2.getInstance();
MySingle2 my1 = MySingle2.getInstance();
MySingle2 my2 = MySingle2.getInstance();
System.out.println(my);
System.out.println(my1);
System.out.println(my2);
}
结果: 地址值相等
总结
懒汉式和饿汉式
-
区别:
创建对象的时机不同, 饿汉式不管你什么时候需要都第一时间把对象加载进内存, 静态的资源比较占内存
-
懒汉式好处:
可以延迟加载, 需要这个对象时才会创建对象. 省内存
-
面试点:
- 懒汉式延迟加载的思想 (可参考懒汉式好处和上面代码示例)
- 懒汉式线程安全的解决方案 (加线程锁, 上面有代码示例)