设计模式 - 创建型 - 单例模式

介绍

意图：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。

主要解决：一个全局使用的类频繁地创建与销毁。

何时使用：当您想控制实例数目，节省系统资源的时候。

如何解决：判断系统是否已经有这个单例，如果有则返回，如果没有则创建。

关键代码：构造函数是私有的。

优点：

1、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）。

2、避免对资源的多重占用（比如写文件操作）。

实现

1.饿汉式（立即加载方式）（线性安全）

public class Singleton {
	// 私有构造
	private Singleton() {
	}

	private static Singleton instance = new Singleton();

	// 静态工厂方法
	public static Singleton getInstance() {
		return instance;
	}
}

2.懒汉式（延迟加载方式）（线性不安全）

public class Singleton {

	// 私有构造
	private Singleton() {
	}

	private static Singleton instance = null;

	public static Singleton getInstance() {
		if (instance == null) {
			instance = new Singleton();
		}
		return instance;
	}
}

3.懒汉式（延迟加载方式）（线性安全）

public class Singleton {
	private static Singleton instance;

	private Singleton() {
	}

	public static synchronized Singleton getInstance() {
		if (instance == null) {
			instance = new Singleton();
		}
		return instance;
	}
}

缺点：synchronized使用可能造成性能低下。可用双检锁方式代替。

4.双检锁Double-checked locking（线性安全）

public class Singleton {
	private volatile static Singleton singleton;

	private Singleton() {
	}

	public static Singleton getSingleton() {
		if (singleton == null) {
			synchronized (Singleton.class) {
				if (singleton == null) {
					singleton = new Singleton();
				}
			}
		}
		return singleton;
	}
}

5.登记式/静态内部类（线性安全）

这种方式同样利用了 classloder 机制来保证初始化 instance 时只有一个线程

public class Singleton {
	private static class SingletonHolder {
		private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
	}

	private Singleton() {
	}

	public static final Singleton getInstance() {
		return SingletonHolder.INSTANCE;
	}
}

6.枚举

虽然这种方法还没有广泛采用，但是单元素的枚举类型已经成为实现Singleton最佳方式——Joshua Bloch

class Resource {
}

public enum SomeThing {
	INSTANCE;
	private Resource instance;

	SomeThing() {
		instance = new Resource();
	}

	public Resource getInstance() {
		return instance;
	}
}

//SomeThing.INSTANCE.getInstance();//获取实例

引用

1.《Effective Java中文版（第二版）》Joshua Bloch著，杨春华&俞黎敏译