【有梦想的IT人】常用设计模式的总结(一) 单例模式

关于设计模式,我觉得是个程序员就应该听过,但是很多人用的时候还是一脸懵逼,今天26岁老司机总结一下我们常用的设计模式
设计模式一共有23种:

- 创建型(5种):主要用于处理对象的创建,实例化对象:
单例,建造者,原型,工厂方法,抽象工厂

结构型(7种):处理类或对象间的组合
适配器,装饰者,结合,桥接,外观,享元,代理

行为型(11种):描述类或对象怎样进行交互和职责分配
策略,观察者,迭代器,命令,备忘录,中介者,解释器,访问者,责任链,状态,模板方法

今天我们主要研究一下单例模式:

单例模式(Singleton Pattern)

作用:保证 类在内存中 的 对象唯一性。

适用场景:

  • 1.避免创建多个实例浪费资源

  • 2.避免多个实例因多次调用而出现错误

  • 3.一般写工具类,线程池,缓存,数据库会用到。
    套路(三个要点):

  • 1.不允许在类外new对象 —— 构造方法私有化

  • 2.在类中创建对象 —— 通过new在本类中创建一个实例

  • 3.对外提供获取该实例的方法 —— 定义公有方法返回创建的实例
    饿汉与懒汉的区别

前者在类装载时就实例化,后者只有在第一次被使用时才实例化。
(饿汉的优点是避免线程同步问题,缺点是即使没用到这个实例还是会加载)
(懒汉的优点是实现了懒加载,但需要解决线程安全问题!)

5种常用单例套路:

1)饿汉式,没有实现懒加载~

public class Singleton() {
    private static Singleton instance = new Singleton();
    private Singleton(){ }
    public static Singleton getInstance() { 
        return instance;  
    }
}
//获取单例对象
Singleton mSingleton = Singleton.getInstance();

2)懒汉式
虽然达到了懒加载,但是却存在线程安全问题,比如有两个线程都
刚好执行完if(instance == null),接着准备执行instance = new Singleton()
语句,这样的结果会导致我们实例化了两个Singleton对象,
为了解决线程不安全问题,可以对getInstance()方法加锁。

public class Singleton {
    private static Singleton instance = null;
    private Singleton() { }
    public static Singleton getInstance() {
        if(instance == null) { 
            instance = new Singleton(); 
        }
        return instance;
    }
}

3)懒汉式加锁版
首先普及synchronized当两个并发线程访问同一个对象object中的这个synchronized(this)同步代码块时,一个时间内只能有一个线程得到执行。另一个线程必须等待当前线程执行完这个代码块以后才能执行该代码块。

为getInstance方法加锁虽然保证了线程安全,但是每次执行getInstance()
都需要同步,而实例化对象只需要执行一次就够了,后面获取该示例,
应该直接return就好了,方法同步效率太低,一种改进后的写法是:
synchronized (Singleton.class) { instance = new Singleton(); }
但是,这样写依然是线程不安全的,如果你还是想用懒汉式的话,推荐
双重检查锁定(DCL,Double Check Lock)。

public class Singleton {
    private static Singleton instance = null;
    private Singleton() { }
    public static Singleton getInstance() {
        if(instance == null) { 
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

4)懒汉式双重校验锁(DCL)
首先普及Volatile:Volatile修饰的成员变量在每次被线程访问时,都强迫从共享内存中重读该成员变量的值。而且,当成员变量发生变化时,强迫线程将变化值回写到共享内存。这样在任何时刻,两个不同的线程总是看到某个成员变量的同一个值。

代码中进行了两次if检查,这样就可以保证线程安全,初始化一次后,
后面再次访问时,if检查,直接return 实例化对象。volatile是1.5后
引入的,volatile关键字会屏蔽Java虚拟机所做的一些代码优化,会导
致系统运行效率降低,而更好的写法是使用静态内部类来实现单例!

public class Singleton{
    private static volatile Singleton instance = null;
    private Singleton() { }
    public static Singleton getInstance() {
        if(instance == null) {
            synchronized(Singleton.class) {
                if(instance == null){
                       instance = new Singleton();
              }
            }
        }
        return instance;
    }
 }

5)静态内部类实现单例(推荐)

和饿汉式类似,都是通过类加载机制来保证初始化实例的
时候只有一个线程,从而避免线程安全问题,饿汉式的
Singleton类被加载时,就会实例化,而静态内部类这种,
当Singleton类被加载时,不会立即实例化,调用getInstance()
方法才会装载SingletonHolder类,从而完成Singleton的实例化。

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

结论:由以上结果可以得知单例模式为一个面向对象的应用程序提供了对象惟一的访问点,不管它实现何种功能,整个应用程序都会同享一个实例对象。

对于单例模式的几种实现方式,知道饿汉式和懒汉式的区别,线程安全,资源加载的时机,还有懒汉式为了实现线程安全的3种方式的细微差别。
参考:http://www.jianshu.com/p/b84a251a8838
Our youth never dies,just fades away.

嗨~我是夏尼采,一个有梦想的IT男

每周输出3篇有用的文章,目标是签约简书。

如果文章对您有帮助,希望能点个赞或者关注我。

您的关注和点赞是对我最大的鼓励,感谢您的阅读

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 201,924评论 5 474
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 84,781评论 2 378
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 148,813评论 0 335
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,264评论 1 272
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,273评论 5 363
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,383评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,800评论 3 393
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,482评论 0 256
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,673评论 1 295
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,497评论 2 318
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,545评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,240评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,802评论 3 304
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,866评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,101评论 1 258
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,673评论 2 348
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,245评论 2 341

推荐阅读更多精彩内容