單例設計模式

2021-10-09 08:37:18 字數 3794 閱讀 3851

就是採取一定的方法保證在整個軟體系統中,對某個類只能存在乙個物件例項,並且該類只提供乙個取得物件例項的方法(靜態方法)。

例如hibernate的sessionfactory,它充當資料儲存源的**,並負責建立session物件。sessionfactory並不是輕量級的,一般情況下,乙個專案通常只需要乙個sessionfactory就夠了,這是時就會使用到單例模式。

步驟如下:

構造器私有化(防止 new)

類的內部建立物件

向外暴露乙個靜態的公共方法。getinstance

**實現

class

singleton

//2.本類內部建立物件例項

private

final

static singleton instance =

newsingleton()

;//3.提供乙個公有的靜態方法,返回例項物件

public

static singleton getinstance()

}

優缺點說明

優點:這種寫法比較簡單,就是在類裝載的時候就完成實列化。避免了執行緒同步問題。

缺點:在類裝載的時候就完成例項化,沒有達到lazy loading的效果。如果從始至終從未使用過這個例項,則會造成記憶體的浪費

這種方式基於classloder機制避免了多執行緒的同步問題,不過,instance在類裝載時就例項化,在單例模式中大多數都是呼叫getinstance方法,但是導致類裝載的原因有很多種,因此不能確定有其他的方式(或者其他的靜態方法)導致類裝載,這時候初始化instance就沒有達到lazy loading的效果。

結論:這種單例模式可用,可能造成記憶體浪費

class

singleton

//2.本類內部建立物件例項

private

static singleton instance;

//在靜態**塊中,建立單例物件

static

//3.提供乙個公有的靜態方法,返回例項物件

public

static singleton getinstance()

}

優缺點說明

這種方式和上面的方式其實類似,只不過將類實列化的過程放在了靜態**塊中,也是在類裝載的時候,就執行靜態**中的**,初始化類的例項。優缺點和上面是一樣的。

結論:這種單例模式可用,但是可能造成記憶體浪費。

class

singleton

//2.本類內部建立物件例項

private

static singleton instance;

//提供乙個靜態的公有方法,當使用到該方法時,才去建立instance

//即懶漢式

public

static singleton getinstance()

return instance;

}}

優缺點說明

起到了lazy loading的效果,但是只能在單執行緒下使用。

如果在多執行緒下,乙個執行緒進入了if(singleton == null)判斷語句塊,還未來得及往下執行,另乙個執行緒也通過了這個判斷語句,這時便會產生多個例項。所以在多執行緒環境下不可使用這種方式

結論:在實際開發中,不要使用這種方法。

class

singleton

//2.本類內部建立物件例項

private

static singleton instance;

//提供乙個靜態的公有方法,加入同步處理的**,解決執行緒安全問題

//即懶漢式

public

static

synchronized singleton getinstance()

return instance;

}}

優缺點說明

解決了執行緒不安全問題

效率太低了,每個執行緒在想獲得類的例項時候,執行getinstance()方法都要進行同步。而其實這個方法只執行一次例項化**就夠了,後面的想獲得該類例項,直接return就行了。方法進行同步效率太低

class

singleton

//2.本類內部建立物件例項

private

static singleton instance;

//即懶漢式

public

static singleton getinstance()

}return instance;

}}

優缺點說明

這種方式,本意是相對第四種實現方式的改進,因為前面同步方法效率太低,改為同步產生例項化的**塊

但是這種同步並不能起到執行緒同步的作用。跟第三中實現方式遇到的情形一直,假如乙個執行緒進入了if(singleton == null)判斷語句塊,還未來得及往下執行,另乙個執行緒也通過了這個判斷語句,這時便會產生多個例項

結論:在實際開發中,不能使用這種方式

class

singleton

//2.本類內部建立物件例項

private

static

volatile singleton instance;

//提供乙個靜態的公有方法,當使用到該方法時,才去建立instance

//即懶漢式

public

static singleton getinstance()

}}return instance;

}}

優缺點說明

double-check概念是多執行緒開發中常使用到的,如**中所示,我們進行了兩次if(singleton == null)檢查,這樣就可以保證執行緒安全了。

這樣,例項化**只用執行一次,後面再次訪問時,判斷if(singleton == null),直接return例項化物件,也避免反覆進行方法同步。

執行緒安全;延遲載入;效率較高

class

singleton

private

static

class

singletoninstance

//提供乙個靜態的公有方法,當使用到該方法時,才去建立instance

//即懶漢式

public

static singleton getinstance()

}

優缺點說明

這種方式採用了類裝載的機制來保證初始化例項時只有乙個執行緒

靜態內部類方式在singleton類被裝載時並不會立即例項化,而是在需要例項化時,呼叫getinstance方法,才會裝載singletoninstance類,從而完成singleton的例項化。

類的靜態屬性只會在第一次載入類的時候初始化,所以在這裡,jvm幫助我們保證了執行緒的安全性,在類進行初始化時,別的執行緒是無法進入的。

優點:避免了執行緒不安全,利用靜態內部類特點實現延遲載入,效率高

結論:推薦使用

enum singleton 

}

優缺點說明

這借助jdk1.5中新增的列舉來實現單例模式。不僅能避免多執行緒同步問題,而且還能防止反序列化重新建立新的物件。

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