java单例模式几种实现

Nav logo

  •  

为什么使用单例模式

需要确保某个类只要一个对象,或创建一个类需要消耗的资源过多,如访问IO数据库操作等,这时就需要考虑使用单例模式了。

使用单例模式需要注意的关键点

  1. 将构造函数访问修饰符设置为private
  2. 通过一个静态方法或者枚举返回单例类对象
  3. 确保单例类的对象有且只有一个,特别是在多线程环境下
  4. 确保单例类对象在反序列化时不会重新构建对象

单例模式的几种写法

1. 饿汉式

/**
 * 饿汉式实现单例模式
 */
public class Singleton {
    private static Singleton instance = new Singleton();

    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

2. 懒汉式

/**
 * 懒汉式实现单例模式
 */
public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {
    }

    // synchronized方法,多线程情况下保证单例对象唯一
    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

getInstance()方法中添加了synchronized关键字,使其变成一个同步方法,目的是为了在多线程环境下保证单例对象唯一。

优点: 只有在使用时才会实例化单例,一定程度上节约了资源。
缺点: 第一次加载时要立即实例化,反应稍慢。每次调用getInstance()方法都会进行同步,这样会消耗不必要的资源这种模式一般不建议使用。

3. DCL(Double CheckLock)实现单例

/**
 * DCL实现单例模式
 */
public class Singleton {
    private static Singleton instance = null;

    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getInstance() {
        // 两层判空,第一层是为了避免不必要的同步
        // 第二层是为了在null的情况下创建实例
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }

        }
        return instance;
    }
}

优点: 资源利用率高,既能够在需要的时候才初始化实例,又能保证线程安全,同时调用getInstance()方法不进行同步锁,效率高。
缺点: 第一次加载时稍慢,由于Java内存模型的原因偶尔会失败。在高并发环境下也有一定的缺陷,虽然发生概率很小。
DCL模式是使用最多的单例模式实现方式,除非代码在并发场景比较复杂或者JDK 6以下版本使用,否则,这种方式基本都能满足需求。

4. 静态内部类

(线程安全,调用效率高,可以延时加载)

/**
 * 静态内部类实现单例模式
 */
public class Singleton {
    private Singleton() {
    }

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

    /**
     * 静态内部类
     */
    private static class SingletonHolder {
        private static Singleton instance = new Singleton();
    }
}

第一次加载Singleton类时不会初始化instance,只有在第一次调用getInstance()方法时,虚拟机会加载SingletonHolder类,初始化instance。

这种方式既保证线程安全,单例对象的唯一,也延迟了单例的初始化,推荐使用这种方式来实现单例模式。

5. 枚举单例

(线程安全,调用效率高,不能延时加载,可以天然的防止反射和反序列化调用)

/**
 * 枚举实现单例模式
 */
public enum SingletonEnum {
    INSTANCE;
    public void doSomething() {
        System.out.println("do something");
    }
}

默认枚举实例的创建是线程安全的,即使反序列化也不会生成新的实例,任何情况下都是一个单例

优点: 简单!

6. 容器实现单例

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
 * 容器类实现单例模式
 */
public class SingletonManager {
    private static Map<String, Object> objMap = new HashMap<String, Object>();

    public static void regsiterService(String key, Object instance) {
        if (!objMap.containsKey(key)) {
            objMap.put(key, instance);
        }
    }

    public static Object getService(String key) {
        return objMap.get(key);
    }
}

SingletonManager可以管理多个单例类型,使用时根据key获取对象对应类型的对象。这种方式可以通过统一的接口获取操作,隐藏了具体实现,降低了耦合度。

小礼物走一走,来简书关注我

Web note ad 1

如何选用:

-单例对象 占用资源少,不需要延时加载,枚举 好于 饿汉

-单例对象 占用资源多,需要延时加载,静态内部类 好于 懒汉式

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/tomatoFIREegg/article/details/81359649