单例设计模式是 23 种设计模式中最简单的一种模式。它要有以下几个要素:
一、私有的构造方法
二、指向自己实例的私有静态引用
三、以自己实例为返回值的静态公有方法
单例模式根据实例化对象时机的不同分为两种:一种是恶汉式单例,一种是懒汉式单例。前者是在单例类被加载时候就实例化一个对象交给自己的引用;而后者是在调用取得实例方法的时候才会实例化对象。代码如下:
饿汉式单例
public class Singleton {
private static Singleton singleton = new Singleton();
private Singleton(){}
public static Singleton getInstance(){
return singleton;
}
}
懒汉式单例
public class Singleton {
private static Singleton singleton;
private Singleton(){}
public static synchronized Singleton getInstance(){
if(singleton==null){
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}
}
单例模式的优点:
- 在内存中只有一个对象,节省内存空间。
- 避免频繁的创建销毁对象,可以提高性能。
- 避免对共享资源的多重占用。
- 可以全局访问。
**适用场景:**由于单例模式的以上优点,所以是编程中用的比较多的一种设计模式。我总结了一下我所知道的适合使用单例模式的场景:
- 需要频繁实例化然后销毁的对象。
- 创建对象时耗时过多或者耗资源过多,但又经常用到的对象。
- 有状态的工具类对象。
- 频繁访问数据库或文件的对象。
- 以及其他我没用过的所有要求只有一个对象的场景。
单例模式注意事项:
- 只能使用单例类提供的方法得到单例对象,不要使用反射,否则将会实例化一个新对象。
- 不要做断开单例类对象与类中静态引用的危险操作。
- 多线程使用单例使用共享资源时,注意线程安全问题。
关于 java 中单例模式的一些争议:
单例模式的对象长时间不用会被 jvm 垃圾收集器收集吗
看到不少资料中说:如果一个单例对象在内存中长久不用,会被 jvm 认为是一个垃圾,在执行垃圾收集的时候会被清理掉。对此这个说法,笔者持怀疑态度,笔者本人的观点是:在 hotspot 虚拟机 1.6 版本中,除非人为地断开单例中静态引用到单例对象的联接,否则 jvm 垃圾收集器是不会回收单例对象的。
在一个 jvm 中会出现多个单例吗
在分布式系统、多个类加载器、以及序列化的的情况下,会产生多个单例,这一点是无庸置疑的。那么在同一个 jvm 中,会不会产生单例呢?使用单例提供的 getInstance()方法只能得到同一个单例,除非是使用反射方式,将会得到新的单例。代码如下
Class c = Class.forName(Singleton.class.getName());
Constructor ct = c.getDeclaredConstructor();
ct.setAccessible(true);
Singleton singleton = (Singleton)ct.newInstance();
懒汉式单例线程安全吗
主要是网上的一些说法,懒汉式的单例模式是线程不安全的,即使是在实例化对象的方法上加 synchronized 关键字,也依然是危险的,但是笔者经过编码测试,发现加 synchronized 关键字修饰后,虽然对性能有部分影响,但是却是线程安全的,并不会产生实例化多个对象的情况。
单例模式只有饿汉式和懒汉式两种吗
饿汉式单例和懒汉式单例只是两种比较主流和常用的单例模式方法,从理论上讲,任何可以实现一个类只有一个实例的设计模式,都可以称为单例模式。
单例类可以被继承吗
饿汉式单例和懒汉式单例由于构造方法是 private 的,所以他们都是不可继承的,但是其他很多单例模式是可以继承的,例如登记式单例。
饿汉式单例好还是懒汉式单例好
在 java 中,饿汉式单例要优于懒汉式单例。
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