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前言:
之前我们写过一篇文章使用单例模式优化Redis连接池资源问题,有兴趣的可以回开一下,我们通过单例模式优化了Redis连接池资源的连接过多导致的资源不可用的情况,其实在我们日常开发中还有着很多的单例模式的使用场景例如线程池等一系列公共的且资源有限的东西,单例模式都是不可获取的,下面我们来仔细介绍一下Java设计模式中一个比较简单创建型模式【单例模式】;
介绍:
单例模式(Singleton Pattern)是 Java 中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。
这种模式涉及到一个单一的类,该类负责创建自己的对象,同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式,可以直接访问,不需要实例化该类的对象。在计算机系统中,线程池、缓存、日志对象、对话框、打印机、显卡的驱动程序对象常被设计成单例。这些应用都或多或少具有资源管理器的功能。每台计算机可以有若干个打印机,但只能有一个Printer Spooler,以避免两个打印作业同时输出到打印机中。每台计算机可以有若干通信端口,系统应当集中管理这些通信端口,以避免一个通信端口同时被两个请求同时调用。总之,选择单例模式就是为了避免不一致状态;
单例模式特点:
- 单例类只能有一个实例。
- 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。
综合上述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。
使用场景:当您想控制实例数目,节省系统资源的时候。例如要求生产唯一序列号,创建的一个对象需要消耗的资源过多,比如 I/O 与数据库的连接等。
代码实现:
懒汉式:线程安全
public class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton (){}
public static synchronized Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
这种方式具备很好的 lazy loading,能够在多线程中很好的工作,但是,效率很低,99% 情况下不需要同步。优点是第一次调用才初始化,避免内存浪费。缺点:必须加锁 synchronized 才能保证单例,但加锁会影响效率。 getInstance() 的性能对应用程序不是很关键(该方法使用不太频繁)
饿汉式:线程安全
public class Singleton {
private static Singleton instance = new Singleton();
private Singleton (){}
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
这种方式比较常用,但容易产生垃圾对象。 优点:没有加锁,执行效率会提高。 缺点:类加载时就初始化,浪费内存。 它基于 classloader 机制避免了多线程的同步问题,不过,instance 在类装载时就实例化,虽然导致类装载的原因有很多种,在单例模式中大多数都是调用 getInstance 方法, 但是也不能确定有其他的方式(或者其他的静态方法)导致类装载,这时候初始化 instance 显然没有达到 lazy loading 的效果。
双重校验锁:
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;
}
}
这种方式采用双锁机制,安全且在多线程情况下能保持高性能。 getInstance() 的性能对应用程序很关键。
一般情况下,不建议使用第1种懒汉方式,建议使用第2种饿汉方式,双重校验锁模式通吃!
ok!今日分享到此结束,希望可以对大家有帮助,有不对的地方希望大家可以提出来的,共同成长;
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