設計模式單例模式

1、意圖：這種模式涉及到乙個單一的類，該類負責建立自己的物件，同時確保只有單個物件被建立。這個類提供了一種訪問其唯一的物件的方式，可以直接訪問，不需要例項化該類的物件。保證乙個類僅有乙個例項，並提供乙個訪問它的全域性訪問點。

步驟1：建立乙個 singleton 類。

singleobject.j**a

public
class
singleobject 
//獲取唯一可用的物件
public
static
singleobject getinstance()
public
void
showmessage()
}

步驟2：從 singleton 類獲取唯一的物件。

singletonpatterndemo.j**a

public
class
singletonpatterndemo 
}

步驟3：驗證輸出。

hello world!

單例模式的實現有多種方式，如下所示：

是否 lazy 初始化：是

是否多執行緒安全：否

實現難度：易

描述：這種方式是最基本的實現方式，這種實現最大的問題就是不支援多執行緒。因為沒有加鎖 synchronized，所以嚴格意義上它並不算單例模式。這種方式 lazy loading 很明顯，不要求執行緒安全，在多執行緒不能正常工作。

**例項：

public
class
singleton   
public
static
singleton getinstance()   
return
instance;  
}  }

接下來介紹的幾種實現方式都支援多執行緒，但是在效能上有所差異。

是否 lazy 初始化：是

是否多執行緒安全：是

實現難度：易

描述：這種方式具備很好的 lazy loading，能夠在多執行緒中很好的工作，但是，效率很低，99% 情況下不需要同步。

優點：第一次呼叫才初始化，避免記憶體浪費。

缺點：必須加鎖 synchronized 才能保證單例，但加鎖會影響效率。

getinstance() 的效能對應用程式不是很關鍵（該方法使用不太頻繁）。

**例項：

public
class
singleton   
public
static
synchronized
singleton getinstance()   
return
instance;  
}  }

是否 lazy 初始化：否

是否多執行緒安全：是

實現難度：易

描述：這種方式比較常用，但容易產生垃圾物件。

優點：沒有加鎖，執行效率會提高。

缺點：類載入時就初始化，浪費記憶體。

它基於 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，雖然導致類裝載的原因有很多種，在單例模式中大多數都是呼叫 getinstance 方法，但是也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 顯然沒有達到 lazy loading 的效果。

**例項：

public
class
singleton   
public
static
singleton getinstance()   
}

jdk 版本：jdk1.5 起

是否 lazy 初始化：是

是否多執行緒安全：是

實現難度：較複雜

描述：這種方式採用雙鎖機制，安全且在多執行緒情況下能保持高效能。

getinstance() 的效能對應用程式很關鍵。

**例項：

public
class
singleton   
public
static
singleton getsingleton()   
}  }  
return
singleton;  
}  }

是否 lazy 初始化：是

是否多執行緒安全：是

實現難度：一般

描述：這種方式能達到雙檢鎖方式一樣的功效，但實現更簡單。對靜態域使用延遲初始化，應使用這種方式而不是雙檢鎖方式。這種方式只適用於靜態域的情況，雙檢鎖方式可在例項域需要延遲初始化時使用。

這種方式同樣利用了 classloder 機制來保證初始化 instance 時只有乙個執行緒，它跟第 3 種方式不同的是：第 3 種方式只要 singleton 類被裝載了，那麼 instance 就會被例項化（沒有達到 lazy loading 效果），而這種方式是 singleton 類被裝載了，instance 不一定被初始化。因為 singletonholder 類沒有被主動使用，只有顯示通過呼叫 getinstance 方法時，才會顯示裝載 singletonholder 類，從而例項化 instance。想象一下，如果例項化 instance 很消耗資源，所以想讓它延遲載入，另外一方面，又不希望在 singleton 類載入時就例項化，因為不能確保 singleton 類還可能在其他的地方被主動使用從而被載入，那麼這個時候例項化 instance 顯然是不合適的。這個時候，這種方式相比第 3 種方式就顯得很合理。

**例項：

public
class
singleton   
private
singleton (){}  
public
static
final
singleton getinstance()   
}

jdk 版本：jdk1.5 起

是否 lazy 初始化：否

是否多執行緒安全：是

實現難度：易

描述：這種實現方式還沒有被廣泛採用，但這是實現單例模式的最佳方法。它更簡潔，自動支援序列化機制，絕對防止多次例項化。

這種方式是 effective j**a 作者 josh bloch 提倡的方式，它不僅能避免多執行緒同步問題，而且還自動支援序列化機制，防止反序列化重新建立新的物件，絕對防止多次例項化。不過，由於 jdk1.5 之後才加入 enum 特性，用這種方式寫不免讓人感覺生疏，在實際工作中，也很少用。

不能通過 reflection attack 來呼叫私有構造方法。

**例項：

public
enum
singleton   
}

總結：一般情況下，不建議使用第 1 種和第 2 種懶漢方式，建議使用第 3 種餓漢方式。只有在要明確實現 lazy loading 效果時，才會使用第 5 種登記方式。如果涉及到反序列化建立物件時，可以嘗試使用第 6 種列舉方式。如果有其他特殊的需求，可以考慮使用第 4 種雙檢鎖方式。

設計模式 單例模式

設計模式 單例模式

設計模式 單例模式

設計模式 單例模式

相關推薦

設計模式單例模式

設計模式單例模式

設計模式單例模式

設計模式單例模式