關(guān)于單例模式

LeanCloud 發(fā)布于2019-08-15 12:17 / 2132人閱讀

摘要：一為什么需要單例模式可以保證一個(gè)類僅有一個(gè)實(shí)例，控制實(shí)例數(shù)目，節(jié)約系統(tǒng)的資源。代碼示例枚舉是否多線程安全是是否初始化是描述推薦使用對于枚舉類來說，每個(gè)對象都是被修飾的。在第二版的第條，推薦使用枚舉實(shí)現(xiàn)單例模式。

一、為什么需要單例模式？
可以保證一個(gè)類僅有一個(gè)實(shí)例，控制實(shí)例數(shù)目，節(jié)約系統(tǒng)的資源。比如：數(shù)據(jù)庫的連接池。一些資源管理器常被設(shè)計(jì)成單例模式

二、怎么使用

2.1 餓漢式
是否多線程安全：是
是否 Lazy 初始化：否
描述：
優(yōu)點(diǎn)：沒有加鎖，執(zhí)行效率提高
缺點(diǎn)：在某些情況下，不是因?yàn)檎{(diào)用getInstance而導(dǎo)致的類初始化的話，那么會存在浪費(fèi)內(nèi)存的情況
該模式是基于classLoader機(jī)制避免多線程的問題，當(dāng)讀取類的靜態(tài)字段（類靜態(tài)常量不是）、調(diào)用類的靜態(tài)方法時(shí)（當(dāng)然還有很多情況會觸發(fā)類的初始化，更多細(xì)節(jié)參考深入理解JVM虛擬機(jī)）。會觸發(fā)類的初始化。當(dāng)進(jìn)行初始化時(shí)，JVM會為類的靜態(tài)語句塊和為類變量賦值操作，生成的匯編指令，該指令保證只有一個(gè)線程運(yùn)行。會阻塞其他線程，因此能保證只初始化一次。
備注：有人說在類加載時(shí)就會初始化，浪費(fèi)內(nèi)存，個(gè)人感覺是不對的。首先JVM的類加載會進(jìn)行類的加載（加載class文件），驗(yàn)證（驗(yàn)證字節(jié)碼文件），準(zhǔn)備（為類變量分配內(nèi)存并賦初值），解析（將符號引號轉(zhuǎn)為直接引用）；緊接著再初始化，但是需要注意的是，已經(jīng)說明JVM什么時(shí)候才會為類進(jìn)行初始化。所以，說類在加載時(shí)就會初始化，個(gè)人感覺是不對的。如果個(gè)人講述錯(cuò)誤，請留言

代碼示例：

public class Singleton {  
    private static Singleton instance = new Singleton();  
    private Singleton (){}  
    public static Singleton getInstance() {  
        return instance;  
    }  
}

2.2、靜態(tài)內(nèi)部類
是否多線程安全：是
是否 Lazy 初始化：是

代碼示例：

public class Singleton {  
    private static class SingletonHolder {  
    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();  
    }  
    private Singleton (){}  
    public static final Singleton getInstance() {  
        return SingletonHolder.INSTANCE;  
    }  
}

2.3、雙檢鎖/雙重檢驗(yàn)鎖(DCL,double checked locking)
是否多線程安全：是
是否 Lazy 初始化：是
描述：
缺點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，且效率過低，每次都需要判斷一次if。不推薦使用
請注意
如果singleton變量沒有加上volatile，那么就是非線程安全的。來模擬一下：
線程A走到④處，初始化完畢了singleton，線程B走到②處。因?yàn)闆]有加volatile，所以此時(shí)singleton可能不會對其他內(nèi)存立即可見，所以線程B也走到了④，因此，實(shí)例化了2個(gè)對象。
代碼示例：

public class Singleton {  
    private volatile static Singleton singleton;  
    private Singleton (){}  
    public static Singleton getSingleton() {  
    if (singleton == null) {              ①
        synchronized (Singleton.class) {  ②
        if (singleton == null) {          ③
            singleton = new Singleton();  ④
        }  
        }  
    }  
    return singleton;  
    }  
}

2.4、枚舉
是否多線程安全：是
是否 Lazy 初始化：是
描述：推薦使用
對于枚舉類來說，每個(gè)對象（INSTANCE）都是被public static final修飾的。其次構(gòu)造函數(shù)默認(rèn)私有。所以用來實(shí)現(xiàn)單例模式，是非常適合的。
在Effective Java第二版的第77條，推薦使用枚舉實(shí)現(xiàn)單例模式。
代碼示例：

public enum Test{  
    INSTANCE;  
    private Singleton singleton;
    Test() {
        singleton = new Singleton;
    }
    public Singleton getInstance() {
        return singleton;
    }
}

有關(guān)參考：
java并發(fā)編程實(shí)戰(zhàn)
EffectiveJava 第二版
http://www.runoob.com/design-...