单例模式(Singleton Pattern)

柔情只为你懂 2022-02-16 18:55 211阅读 0赞

# 概述 #

单例模式(Singleton Pattern)，创建对象模式之一，单例模式确保一个类只能创建一个实例。单例模式适用于一个系统要求一个类只有一个实例时，比如Swing窗体，只需要一个实例。如果一个类可以同时存在多个实例，那就不需要使用单例模式。单例模式很容易被滥用。下面看一下代理模式的几种实现方式。

# 实现 #

实现单例模式要两点，一是不能让外界创建对象，所以需要构造器私有化；二是需要提供得到单例对象的方法。

## 饿汉模式 ##

该模式是类加载的的时候创建好一个静态对象，不管使用不使用，对象已经创建好了，并且是线程安全的。

## 懒汉模式 ##

<table style="color:rgb(51,51,51); font-family:Arial; font-size:14px; line-height:26px; text-align:left; background-color:rgb(242,242,242)"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> /** &nbsp;*&nbsp;单例之懒汉 &nbsp;*/ public&nbsp;class&nbsp;Singleton { &nbsp;&nbsp;&nbsp;private&nbsp;static&nbsp;Singleton&nbsp;instance; &nbsp;&nbsp;&nbsp;private&nbsp;Singleton() {} &nbsp;&nbsp;&nbsp;public&nbsp;static&nbsp;synchronized&nbsp;Singleton getInstance() { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if(instance&nbsp;==null) { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;instance&nbsp;=&nbsp;new&nbsp;Singleton(); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return&nbsp;instance; &nbsp;&nbsp; } } </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

该模式很懒，不用的时候不会创建对象，只有用的时候才会创建，但在多线程的情况下，需要让方法互斥，才能保证只会创建一个实例，如果不加synchronized，当多个线程同时获取实例时，就有可能创建多个实例。(可以测试一下)

## 双重锁定 ##

<table style="color:rgb(51,51,51); font-family:Arial; font-size:14px; line-height:26px; text-align:left; background-color:rgb(242,242,242)"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> /** &nbsp;*&nbsp;双重锁定 &nbsp;*/ public&nbsp;class&nbsp;Singleton { &nbsp;&nbsp;&nbsp;private&nbsp;static&nbsp;Singleton&nbsp;instance; &nbsp;&nbsp;&nbsp;private&nbsp;Singleton() {} &nbsp;&nbsp;&nbsp;public&nbsp;static&nbsp;Singleton getInstance() { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if(instance&nbsp;==null) { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;synchronized&nbsp;(Singleton.class) { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if&nbsp;(instance&nbsp;==null) { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;instance&nbsp;=new&nbsp;Singleton(); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return&nbsp;instance; &nbsp;&nbsp; } } </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

第一个instance == null是判断当前是否为空，如果为空才对创建实例的代码快上互斥锁，第二个instance == null是两个线程互斥了，第一个线程创建完对象，第二个线程直接返回。这种方式是在懒汉模式上的一个进化，避免了无用的互斥开销。这个是在《大话设计模式》上看到的，大话是用的C\#，百度一下，这种方式不适用于java，基于java内存模型有时会失效，我没想明白什么时候会失效，明天再研究下。

# 总结 #

单例模式由于构造器是私有化的，所以单例的类不能被继承。优缺点分析，饿汉模式，类加载的时候就会创建单例对象，保证了多线程情况下的单例，同时有可能这个单例对象永远也不会被用到；懒汉模式，只有用到单例的时候才会创建对象，不用就不会创建，多线程情况下互斥开销较大。使用哪种情况全屏自己爱好，企业级应用应该不会在这点内存上耗费时间。