阅读 117

(一)设计模式 单例模式

设计模式代表了最佳的实践

引言

  • 创建型模式。
  • 主要特点:简单,样式多。
  • 主要解决:一个全局使用的类频繁地创建与销毁。
  • 关键代码:构造函数是私有的。

说明

  • 单例只能有一个实例。
  • 单例类必须自己创建自己的唯一实例。
  • 单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

优缺点

  • 优点:内存里只有一个实例,减少了内存的开销(频繁创建)。
  • 缺点:没有接口,不能继承,与单一职责原则冲突。

实现方式

饿汉

public class Singleton {
    private static final Singleton instance = new Singleton();

    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}
复制代码

恶汉模式:没有加锁,执行效率高。但是类加载时就初始化,浪费内存,容易产生垃圾对象。

懒汉

public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {
    }

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

懒汉模式:第一次调用才初始化,解决了恶汉模式的内存问题。但是每次获取实例都需要同步,加锁影响效率。

双重检查

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;
    }
}
复制代码

双重检查模式

  • 第一次判空:在已经实例化的情况下(99.99%的情况),省去了同步操作。
  • synchronized:在首次实例化时,保证线程同步。
  • 第二次判空:在首次实例化遇到多线程问题时(锁生效的场景),完成实例化后的线程执行不再次进行实例化处理。
  • volatile:保证并发场景的有序性。

为什么要保证有序性?

 对象创建的执行步骤如下:

  • 正常情况
    • 1.分配空间
    • 2.初始化
    • 3.引用赋值
  • 重排情况(JIT优化)
    • 1.分配空间
    • 2.引用赋值
    • 3.初始化

 在单线程模型的场景下,指令重排不会影响执行结果。JIT指令重排的优化,并不会考虑并发场景。  从上面的重排时序上看,就发现了为什么要使用volatile来保证有序性了。因为引用赋值在前,初始化在后,会导致singleton引用已经不为空了,但是还没有初始化,调用线程会拿到一个没有初始化的引用进行方法调用,会异常奔溃。

ps:如果想查看对象的创建执行步骤,可以使用以下命令:

  • 生成字节码文件:javac XX.java;
  • 对生成的字节码文件反汇编:javap -c -v XX.class;
  • 通过汇编指令以及常量池序号,对应进行查找即可。

静态内部类

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

    private Singleton() {
    }

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

静态内部类模式:实现更简单。

枚举

public enum Singleton {
    INSTANCE;

    public void todo() {
    }
}
复制代码

枚举模式:实现单例模式的最佳方法。更简洁,自动支持序列化机制,防止反序列化。缺点就是可读性差(这玩意儿咋看都不像单例)。

实现方式总结

单例模式实现方案对比

小编的博客系列

设计模式 全家桶

文章分类
Android
文章标签