摘要:单例模式的优缺点优点单例模式在内存中只有一个实例,减少了内存开支,尤其是频繁的创建和销毁实例。单例模式对测试不利。单例模式与单一职责原则有冲突,一个类应该只实现一个逻辑,而不用关心它是否是单例的。资源源码参考设计模式之禅
原文地址:xeblog.cn/articles/16
单例模式的定义确保某一个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。
UML类图
单例类的构造函数是 private 内部私有的,确保外部不能通过 new 的方式创建新对象,内部自行实例化,并对外提供一个访问该单一实例的静态的方法 Instance() 。
单例模式的实现 普通饿汉式/**
* 普通饿汉式
*
* @author anlingyi
*/
public class Singleton {
/**
* 类加载时进行实例化对象
*/
private static final Singleton SINGLETON = new Singleton();
/**
* 私有构造,防止外部new对象
*/
private Singleton() {
}
/**
* 通过静态方法获取对象实例
*
* @return
*/
public static Singleton getInstance() {
return SINGLETON;
}
public void say() {
System.out.println("普通饿汉式:Hello World!");
}
}
调用方式:
Singleton singleton = Singleton.getInstance(); singleton.say();
优点: 类加载时就进行实例化,之后的操作效率会很高。
缺点: 由于类加载时就进行实例化,如果后续不对此类进行任何操作,就会导致内存的浪费。
/**
* 懒汉式(线程不安全)
*
* @author anlingyi
*/
public class SingletonTwo {
private static SingletonTwo instance;
/**
* 私有构造,防止外部new对象
*/
private SingletonTwo() {
}
/**
* 通过静态方法获取对象实例
*
* @return
*/
public static SingletonTwo getInstance() {
if(instance == null) {
instance = new SingletonTwo();
}
return instance;
}
public void say() {
System.out.println("懒汉式(线程不安全):Hello World!");
}
}
调用方式:
SingletonTwo singleton = SingletonTwo.getInstance(); singleton.say();
优点: 在第一次调用的时候才进行实例化。
缺点: 当多个线程同时进入到 if(instance == null) {...} 时,会创建多个对象。
/**
* 同步锁懒汉式(线程安全,效率低)
*
* @author anlingyi
*/
public class SingletonThree {
private static SingletonThree instance;
/**
* 私有构造,防止外部new对象
*/
private SingletonThree() {
}
/**
* 通过静态方法获取对象实例
*
* @return
*/
public static synchronized SingletonThree getInstance() {
if(instance == null) {
instance = new SingletonThree();
}
return instance;
}
public void say() {
System.out.println("同步锁懒汉式(线程安全,效率低):Hello World!");
}
}
调用方式:
SingletonThree singleton = SingletonThree.getInstance(); singleton.say();
优点: 在第一次调用的时候才进行实例化,且线程安全。
缺点: 使用 synchronized 的方式对方法加锁,会影响效率。
/**
* 双重校验锁懒汉式(线程安全,且多线程环境下可以保持高性能)
*
* @author anlingyi
*/
public class SingletonFour {
/**
* volatile是为了防止指令重排序
*/
private static volatile SingletonFour instance;
/**
* 私有构造,防止外部new对象
*/
private SingletonFour() {
}
/**
* 通过静态方法获取对象实例
*
* @return
*/
public static SingletonFour getInstance() {
if(instance == null) {
synchronized (SingletonFour.class) {
if(instance == null) {
instance = new SingletonFour();
}
}
}
return instance;
}
public void say() {
System.out.println("双重校验锁懒汉式(线程安全,且多线程环境下可以保持高性能):Hello World!");
}
}
调用方式:
SingletonFour singleton = SingletonFour.getInstance(); singleton.say();
优点: 在第一次调用的时候才进行实例化,且线程安全,效率较高。
缺点: 实现复杂,且 volatile 需要在JDK1.5之后的版本才能确保安全。
/**
* 静态内部类懒汉式
*
* @author anlingyi
*/
public class SingletonFive {
/**
* 私有构造,防止外部new对象
*/
private SingletonFive() {
}
/**
* 通过静态方法获取对象实例
*
* @return
*/
public static SingletonFive getInstance() {
return Singleton.SINGLETON;
}
public void say() {
System.out.println("静态内部类懒汉式:Hello World!");
}
/**
* 静态内部类实例化对象
*/
private static class Singleton {
/**
* 类加载时进行实例化对象
*/
private static final SingletonFive SINGLETON = new SingletonFive();
}
}
调用方式:
SingletonFive singleton = SingletonFive.getInstance(); singleton.say();
优点: 只有在调用 getInstance() 方法的时候,静态内部类才会被加载,从而对主类(我们需要的类)进行实例化,即线程安全,又效率高。
缺点: 多创建一个类。
/**
* 枚举类饿汉式(防止反序列化)
*
* @author anlingyi
*/
public enum SingletonSix {
INSTANCE;
public void say() {
System.out.println("枚举类饿汉式(防止反序列化):Hello World!");
}
}
调用方式:
SingletonSix singleton = SingletonSix.INSTANCE; singleton.say();
优点: 实现简单,防止反序列化生成多个实例,且线程安全。
缺点: Enum 需在JDK1.5之后版本使用。
单例模式在内存中只有一个实例,减少了内存开支,尤其是频繁的创建和销毁实例。
由于只生成一个实例,所以减少了系统的性能开销。
避免对资源的多重占用,例如写文件操作。
单例模式可以在系统设置全局的访问点,优化和共享资源访问。
缺点单例模式不易扩展,若要扩展,除了修改代码外别无他法。
单例模式对测试不利。
单例模式与单一职责原则有冲突,一个类应该只实现一个逻辑,而不用关心它是否是单例的。
资源源码
参考《设计模式之禅》
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