單例模式的常用寫法

2021-10-24 03:47:55 字數 3095 閱讀 9896

單例模式是最常用到的設計模式之一，熟悉設計模式的朋友對單例模式都不會陌生。一般介紹單例模式的書籍都會提到「餓漢式」和「懶漢式」這兩種實現方式。但是除了這兩種方式，本文還會介紹其他幾種實現單例的方式，讓我們來一起看看吧。

單例模式有很多種實現方式，下面給出我經常使用的一種方式：

單例模式是一種常用的軟體設計模式，其定義是單例物件的類只能允許乙個例項存在。

許多時候整個系統只需要擁有乙個的全域性物件，這樣有利於我們協調系統整體的行為。比如在某個伺服器程式中，該伺服器的配置資訊存放在乙個檔案中，這些配置資料由乙個單例物件統一讀取，然後服務程序中的其他物件再通過這個單例物件獲取這些配置資訊。這種方式簡化了在複雜環境下的配置管理。

單例模式要求類能夠有返回物件乙個引用（永遠是同乙個）和乙個獲得該例項的方法（必須是靜態方法，通常使用 getinstance 這個名稱）。

單例的實現主要是通過以下兩個步驟：

單例模式在多執行緒的應用場合下必須小心使用。如果當唯一例項尚未建立時，有兩個執行緒同時呼叫建立方法，那麼它們同時沒有檢測到唯一例項的存在，從而同時各自建立了乙個例項，這樣就有兩個例項被構造出來，從而違反了單例模式中例項唯一的原則。解決這個問題的辦法是為指示類是否已經例項化的變數提供乙個互斥鎖（雖然這樣會降低效率）。

1、餓漢式（靜態常量）[可用]

public class singleton 


public static singleton getinstance}
優點：這種寫法比較簡單，就是在類裝載的時候就完成例項化。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。

2、餓漢式（靜態**塊）[可用]

public class singleton private singleton {}


public static singleton getinstance }
這種方式和上面的方式其實類似，只不過將類例項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**塊中的**，初始化類的例項。優缺點和上面是一樣的。

3、懶漢式（執行緒不安全）[不可用]

public class singleton 


public static singleton getinstance return singleton;


}}
這種寫法起到了 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 == ) 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。

4、懶漢式（執行緒安全，同步方法）[不推薦用]

public class singleton 


public static synchronized singleton getinstance return singleton;


}}
解決上面第三種實現方式的執行緒不安全問題，做個執行緒同步就可以了，於是就對 getinstance 方法進行了執行緒同步。

缺點：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要改進。

5、懶漢式（執行緒安全，同步**塊）[不可用]

public class singleton 


public static singleton getinstance }return singleton;


}}
由於第四種實現方式同步效率太低，所以摒棄同步方法，改為同步產生例項化的的**塊。但是這種同步並不能起到執行緒同步的作用。跟第3種實現方式遇到的情形一致，假如乙個執行緒進入了 if (singleton == ) 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。

6、雙重檢查 [推薦用]

public class singleton 


public static singleton getinstance }}return singleton;


}}
double-check 概念對於多執行緒開發者來說不會陌生，如**中所示，我們進行了兩次 if (singleton == ) 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 == )，直接 return 例項化物件。

優點：執行緒安全；延遲載入；效率較高。

7、靜態內部類 [推薦用]

public class singleton 


private static class singletoninstance public static singleton getinstance }
這種方式跟餓漢式方式採用的機制類似，但又有不同。兩者都是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。不同的地方在餓漢式方式是只要 singleton 類被裝載就會例項化，沒有 lazy-loading 的作用，而靜態內部類方式在 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，延遲載入，效率高。

8、列舉 [推薦用]

public enum singleton }
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。可能是因為列舉在 jdk1.5 中才新增，所以在實際專案開發中，很少見人這麼寫過。

系統記憶體中該類只存在乙個物件，節省了系統資源，對於一些需要頻繁建立銷毀的物件，使用單例模式可以提高系統效能。

當想例項化乙個單例類的時候，必須要記住使用相應的獲取物件的方法，而不是使用 new，可能會給其他開發人員造成困擾，特別是看不到原始碼的時候。

單例模式常用寫法總結

目錄靜態內部類寫法 列舉寫法 防序列化攻擊處理 防反射攻擊處理 參考 建立單例模式的x種方法 在網上已經爛大街了，但這麼多方式，會加重我的記憶負擔，所以還得做個比較，把知識點濃縮一下，最終列出了三個比較常見的方法 其實是兩個，只有靜態內部類和列舉沒有隱患，雙檢鎖是有隱患的，請看下文中的防反射攻擊處理...

單例模式寫法

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單例模式幾種寫法

1.餓漢式 public class singleton public static singleton getinstance 2.懶漢式 public class singleton 雙層檢測鎖 public static singleton getinstance return instanc...