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Java 设计模式 JAVA设计模式零基础解析之单例模式的八种方式

龍弟-idea 人气:1
想了解JAVA设计模式零基础解析之单例模式的八种方式的相关内容吗,龍弟-idea在本文为您仔细讲解Java 设计模式的相关知识和一些Code实例,欢迎阅读和指正,我们先划重点:Java,设计模式,Java,单例模式,下面大家一起来学习吧。

单例模式简介:

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。

比如Hibernate的SessionFactory,它充当数据存储源的代理,并负责创建Session对象。SessionFactory并不是轻量级的,一般情况下,一个项目通常只需要一个SessionFactory就够,这是就会使用到单例模式。

单例模式优点:

应用场景:

单例模式其核心在于在整个系统中只创建唯一一个实例,其应用场景主要如下:

单例设计模式的八种方式:

1、饿汉式(静态常量)

应用实例:

public class SingletonTest01 {
    public static void main(String[] args) {
        //测试
        Singleton instance1 = Singleton.getInstance();
        Singleton instance2 = Singleton.getInstance();
        System.out.println(instance1=instance1);    //true
        System.out.println("instance1.hsashCode="+instance1.hashCode());
        System.out.println("instance2.hsashCode="+instance2.hashCode());
    }
}
//饿汉式顾名思义是饥饿的,因此应该开始就创建对象
class Singleton{
    // 1.构造器私有化,外部不能new
    private Singleton(){
    }
    // 2.本类内部创建对象实例
    private final static Singleton instance=new Singleton();
    // 3.提供一个公有的静态方法,返回实例对象
    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }
}

运行结果:

优缺点说明:

结论:这种单例模式可用,但是可能造成内存浪费

2、饿汉式(静态代码块)

class Singleton01{
    // 1.构造器私有化,外部不能new
    private Singleton01(){
    }
    // 2.本类内部创建对象实例
    private  static Singleton01 instance;
    static {  //在静态代码块中,创建单例对象
        instance=new Singleton01();
    }
    // 3.提供一个公有的静态方法,返回实例对象
    public static Singleton01 getInstance(){
        return instance;
    }
}

优缺点说明:和上面一样这种方式和上面的方式其实类似,只不过将类实例化的过程放在了静态代码块中,也就是在类装载的时候,就执行静态代码块中的代码,初始化类的实例。

3、懒汉式(线程不安全)

public class SingletonTest03 {
    public static void main(String[] args) {
        //测试
        System.out.println("懒汉式,线程不安全~");
        Singleton03 instance1 = Singleton03.getInstance();
        Singleton03 instance2 = Singleton03.getInstance();
        System.out.println(instance1==instance2);    //true
        System.out.println("instance1.hsashCode="+instance1.hashCode());
        System.out.println("instance2.hsashCode="+instance2.hashCode());
    }
}
//懒汉式顾名思义就是懒,不会跟饿汉式一样上来就创建对象,而是在需要的时候才会创建,而且是仅创建一次
class Singleton03{
    // 1.构造器私有化,外部不能new
    private Singleton03(){
    }
    // 2.本类内部创建对象实例
    private  static Singleton03 instance;
 
    // 3.提供一个公有的静态方法,当使用到该方法时,才会去创建instance
    //即懒汉式
    public static Singleton03 getInstance(){
        if(instance==null){
            instance=new Singleton03();
        }
        return instance;
    }
}

运行结果:

优缺点说明:

4、懒汉式(线程安全,同步方法)

class Singleton04{
    // 1.构造器私有化,外部不能new
    private Singleton04(){
    }
    // 2.本类内部创建对象实例
    private  static Singleton04 instance;
    // 3.提供一个公有的静态方法,加入同步处理的代码,解决线程安全问题
    //即懒汉式
    public static synchronized  Singleton04 getInstance(){
        if(instance==null){
            instance=new Singleton04();
        }
        return instance;
    }
}

运行结果:

优缺点说明:

5、懒汉式(线程安全,同步代码块)

class Singleton05{
    // 1.构造器私有化,外部不能new
    private Singleton05(){
    }
    // 2.本类内部创建对象实例
    private  static Singleton05 instance;
    // 3.提供一个公有的静态方法,加入同步代码块
    public static Singleton05 getInstance(){
        if(instance==null){
          synchronized (Singleton05.class){
              instance=new Singleton05();
          }
        }
        return instance;
    }
}

优缺点说明:

结论:在实际开发中,不能使用这种方式

6、双重检查(推荐使用)

//双重检查
class Singleton06{
    // 1.构造器私有化,外部不能new
    private Singleton06(){
    }
    // 2.本类内部创建对象实例
    private  static volatile Singleton06 instance;
    // 3.提供一个公有的静态方法,加入双重检查代码,解决线程安全问题,同时解决懒加载问题
    public static synchronized Singleton06 getInstance(){
        if(instance==null){
          synchronized (Singleton06.class){
              if(instance==null){
                  instance=new Singleton06();
              }
          }
        }
        return instance;
    }
}

运行结果:

优缺点说明:

为什么一定使用volatile?

在java内存模型中,volatile 关键字作用是:

7、静态内部类(推荐使用)

//静态内部类完成,推荐使用
class Singleton07{
    // 1.构造器私有化
    private Singleton07(){
    }
    // 2.本类内部创建对象实例
    private  static volatile Singleton07 instance;
    //写一个内部静态类,该类中有一个静态的属性
    private static class SingletonInstance{
        private static final Singleton07 INSTANCE=new Singleton07();
    }
    // 3.提供一个公有的静态方法,直接返回SingletonInstance.INSTANCE
    public static synchronized Singleton07 getInstance(){
 
        return SingletonInstance.INSTANCE;
    }
}

运行结果:

优缺点说明:

8、枚举(推荐使用)

public class SingletonTest08 {
    public static void main(String[] args) {
        Singleton08 instance = Singleton08.INSTANCE;
        Singleton08 instance2 = Singleton08.INSTANCE;
        System.out.println(instance==instance2);
 
        System.out.println(instance.hashCode());
        System.out.println(instance2.hashCode());
        instance.sayOk();
    }
}
//使用枚举,可以实现单例,推荐
enum Singleton08{
    INSTANCE;//属性
    public void sayOk(){
        System.out.println("ok~");
    }
}

运行结果:

优缺点:

单例模式在JDK应用的源码分析

在我们JDK中,java.lang.Runtime就是经典的单例模式(饿汉式)
从以下源码可以看出:

单例模式注意事项和细节说明

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