Java設計模式之 單例模式,簡單易於理解

單例模式

1、概念:

單例模式(Singleton Pattern)是 Java 中最簡單的設計模式之一。這種類型的設計模式屬於建立型模式,它提供了一種建立對象的最佳方式。web

這種模式涉及到一個單一的類,該類負責建立本身的對象,同時確保只有單個對象被建立。這個類提供了一種訪問其惟一的對象的方式,能夠直接訪問,不須要實例化該類的對象。設計模式

注意:安全

一、單例類只能有一個實例。
二、單例類必須本身建立本身的惟一實例。
三、單例類必須給全部其餘對象提供這一實例。多線程

2、代碼解析:

一、傳統方法:
在這裏插入圖片描述
測試:
在這裏插入圖片描述
二、餓漢式單例模式
這種方式比較經常使用,但容易產生垃圾對象。
優勢:沒有加鎖,執行效率會提升。
缺點:類加載時就初始化,浪費內存。
它基於 classloader 機制避免了多線程的同步問題,不過,instance 在類裝載時就實例化,雖然致使類裝載的緣由有不少種,在單例模式中大多數都是調用 getInstance 方法, 可是也不能肯定有其餘的方式(或者其餘的靜態方法)致使類裝載,這時候初始化 instance 顯然沒有達到 lazy loading 的效果。
在這裏插入圖片描述svg

三、懶漢式單例模式
這種方式是最基本的實現方式,節省空間,可是這種實現最大的問題就是不支持多線程。由於沒有加鎖 synchronized,因此嚴格意義上它並不算單例模式。
這種方式 lazy loading 很明顯,不要求線程安全,在多線程不能正常工做。
在這裏插入圖片描述性能

四、接下來解釋如何保證線程安全
第一種思路:能夠在方法上面加一個線程同步方法,線程同步的關鍵字:synchronized (鎖住方法,一個線程執行完下一個線程才能執行)
可是種方法效率比較低下,99% 狀況下不須要同步。
優勢:第一次調用才初始化,避免內存浪費。
缺點:必須加鎖 synchronized 才能保證單例,但加鎖會影響效率。
getInstance() 的性能對應用程序不是很關鍵(該方法使用不太頻繁)。
在這裏插入圖片描述
**第二種思路:**同步代碼塊
在這裏插入圖片描述測試

五、雙檢鎖/雙重校驗鎖(DCL,即 double-checked locking)
這種方式採用雙鎖機制,安全且在多線程狀況下能保持高性能。
getInstance() 的性能對應用程序很關鍵。
在這裏插入圖片描述線程

測試:
在這裏插入圖片描述設計