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[Java] Java的单例设计模式详解

编程语言 编程语言 发布于:2021-10-06 14:11 | 阅读数:301 | 评论:0

今天小编就为大家分享一篇关于Java的单例设计模式详解,小编觉得内容挺不错的,现在分享给大家,具有很好的参考价值,需要的朋友一起跟随小编来看看吧
1.什么是单例模式

  • 生成一个独一无二的,保证任何时刻一个类只有一个实例的模式
  • 确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点
  • 可以在需要时才创建对象,避免了全局变量在程序启动时就得创建对象的缺点。
2.经典单例模式实现
public class myinstance{
 //第一步:私有化构造器,只有类自身才能调用构造器外部类不能够直接new出这个类的实例对象
 private myinstance(){}
 //第二步:声明一个全局静态变量来记录自身实例的对象,也是私有的,限制其它外部类访问
 private static myinstance myinstance;
 //第三步:提供一个外部可访问的静态公开方法,来获得该类的唯一实例
 public static myinstance getmyinstance(){
 //第四步:进行判断自身类对象如果为空,则创建一个实例
 if(myinstance==null){
  //这里的方法只执行了一次,生成了一个唯一的类对象
  myinstance=new myinstance();
 }
 //第五步:如果不为空,则返回该类对象,故由始至终,该类对象只初始化过一次,只有一个对象存在,这就是单例模式
 return myinstance;
 }
}
3.经典模式存在的缺陷
这种经典模式也称之为懒汉式单例模式(lazy instantiaze),因为它是延迟化实例化的,即如果我们不需要这个实例,则它永远不会被初始化,只有在调用过一次实例化方法后,才会被创建出对象。
在多线程的情况下可能会产生并发问题,因为获取单例的方法getmyinstance()有可能被多个线程同时访问,这时就会有可能 创建出两个以上的实例对象。这就要考虑要线程安全的问题了,解决问题就是在获取实例方法处加一个同步锁,这样就能轻松地解决线程并发的问题了。
public static synchronized myinstance getmyinstance(){
 //加同步锁关键字synchronized,这样在有线程访问这个方法时,其它线程只能等待当前线程访问结束才能访问这个方法。
 if(myinstance==null){
  //这里的方法只执行了一次,生成了一个唯一的类对象
  myinstance=new myinstance();
 }
4.多线程下同步所造成的性能问题
如果将获取实例的方法进行同步的话,会造成程序执行的效率大大地下降,而且单例对象生成只要调用一次方法即可,之后每次调用这个方法时,同步都是一种累缀,有可能会拖垮程序的性能。
当然如果你的程序对于性能的要求并不是很高的话,用同步的方法获取单例是最简单而有效的。
为保证程序的性能并且又不会出现并发的问题,可以使用另一种生成单例对象的模式,叫做饿汉式单例模式(eagerly instantiaze)
public class myinstance{
 //第一步:私有化构造器
 private myinstance(){}
 //第二步:声明一个全局静态变量来记录自身实例的对象,并进行实例化
 private static myinstance myinstance=new myinstance();
 //第三步:提供一个外部可访问的静态公开方法,来获得该类的唯一实例
 public static myinstance getmyinstance(){
 return myinstance;
 }
这个模式使jvm在加载这个类时会马上创建唯一的单例对象,这样就能保证任何线程访问静态单例变量myinstance时,单例对象一定被实例化过了。
5.利用双重检查加锁来提升性能

  • 首先检查实例是否已经创建了,如果没有才进行同步获取实例的方法,这样就保证了实例方法只会在第一次获取实例时会同步。
  • 这里要用到一个关键字volatile,此关键字确保了当实例变量myinstance被初始化成实例对象时,多个线程能正确地处理实例变量。注意,这个关键字只有在java1.5及以上的版本才会对双重检查加载生效。
public class myinstance{
 //用关键字volatile修饰实例变量
 private volatile static myinstance myinstance;
 //私有化构造器
 private myinstance(){}
 public static myinstance getmyinstance(){
 //第一次检查实例是否存在
 if(myinstance==null){
  //如果不存在则进入同步区块
  synchronized (myinstance.class){
  if(myinstance==null){
   //第二次检查,如果不为空才真正创建实例对象
   myinstance=new myinstance();
  }
  } 
 }
 //如果不为空,则直接返回该类对象
 return myinstance;
 }
}
单例模式的所有情况都已经总结完毕,一开始以为单例模式应该是所有设计模式中最简单易懂的了,没想到看到四人帮的headfirst设计模式后发现还有这么多门道,真的是学无止境。
注:以上所有内容皆总结自《headfirst 设计模式》
总结
以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,谢谢大家对CodeAE代码之家的支持。如果你想了解更多相关内容请查看下面相关链接
原文链接:https://blog.csdn.net/pigdreams/article/details/53232731

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