目录
(一)枚举式单例模式代码及分析:(Effective Java推荐单例模式)
(二)容器式单例模式代码及分析:(适用于实例非常多的情况,便于管理,但是是非线程安全的)
一、单例模式的定义和应用场景
(一)定义及基本要点
单例模式是指确保一个类在任何情况下都绝对只有一个实例,并提供一个全局访问点。
该模式有三个基本要点:
- 一是这个类只能有一个实例;
- 二是它必须自行创建这个实例;
- 三是它必须自行向整个系统提供这个实例。
(二)应用场景
应用场景:J2EE中的ServlertContext、SerletContextConfig等、Spring框架应用中的ApplicationContext、数据库连接池等。
二、饿汉式单例模式
(一)基本代码展示分析
-
/**
-
* 描述:饿汉式单例模式
-
* 优点:没有任何锁,执行效率高,用户体验比懒汉式单例模式更好
-
* 缺点:类加载的时候就初始化,不管用不用都占内存空间
-
* 建议:适用于单例模式较少的场景
-
* 如果我们在程序启动后,一定会加载到类,那么用饿汉模式实现的单例简单又实用;
-
* 如果我们是写一些工具类,则优先考虑使用懒汉模式,可以避免提前被加载到内存中,占用系统资源。
-
*
-
* @author yanfengzhang
-
* @date 2020-01-02 20:39
-
*/
-
public
class HungrySingleton {
-
private
final
static HungrySingleton HUNGRY_SINGLETON =
new HungrySingleton();
-
-
private HungrySingleton() {
-
}
-
-
public static HungrySingleton getInstance() {
-
return HUNGRY_SINGLETON;
-
}
-
}
(二)基本分析和建议
优点:没有任何锁,执行效率高,用户体验比懒汉式单例模式更好
缺点:类加载的时候就初始化,不管用不用都占内存空间
建议:
- 适用于单例模式较少的场景
- 如果我们在程序启动后,一定会加载到类,那么用饿汉模式实现的单例简单又实用;
- 如果我们是写一些工具类,则优先考虑使用懒汉模式,可以避免提前被加载到内存中,占用系统资源。
三、懒汉式单例模式(双重检查锁)
(一)基本代码展示分析
-
/**
-
* 描述:懒汉式单例模式---双重检查锁
-
* 相比单锁而言,双重检查锁性能上虽然有提升,但是依旧用到了synchronized关键字总归要上锁,对程序性能还是存在一定的性能影响
-
* 不算最优--存在优化空间
-
*
-
* 建议:如果我们在程序启动后,一定会加载到类,那么用饿汉模式实现的单例简单又实用;
-
* 如果我们是写一些工具类,则优先考虑使用懒汉模式,可以避免提前被加载到内存中,占用系统资源。
-
*
-
* @author yanfengzhang
-
* @date 2020-01-02 20:53
-
*/
-
public
class LazyDoubleCheckSingleton {
-
/**
-
* volatile 关键字可以保证线程间变量的可见性,还有一个作用就是阻止局部重排序的发生
-
*/
-
private
volatile
static LazyDoubleCheckSingleton lazyDoubleCheckSingleton =
null;
-
-
private LazyDoubleCheckSingleton() {
-
}
-
-
public static LazyDoubleCheckSingleton getInstance() {
-
if (
null == lazyDoubleCheckSingleton) {
-
synchronized (LazyDoubleCheckSingleton.class) {
-
if (
null == lazyDoubleCheckSingleton) {
-
lazyDoubleCheckSingleton =
new LazyDoubleCheckSingleton();
-
}
-
}
-
}
-
return lazyDoubleCheckSingleton;
-
}
-
}
(二)基本分析和建议
相比单锁而言,双重检查锁性能上虽然有提升,但是依旧用到了synchronized关键字总归要上锁,对程序性能还是存在一定的性能影响。注意里面volatile的使用!!!
建议:
- 如果我们在程序启动后,一定会加载到类,那么用饿汉模式实现的单例简单又实用;
- 如果我们是写一些工具类,则优先考虑使用懒汉模式,可以避免提前被加载到内存中,占用系统资源。
四、静态内部类实现单例模式
(一)基本代码展示分析
-
/**
-
* 描述:屏蔽饿汉式单例模式的内存浪费问题和双重检查锁中synchronized的性能问题
-
* 避免因为反射破坏单例
-
*
-
* @author yanfengzhang
-
* @date 2020-01-02 21:08
-
*/
-
public
class LazyInnerClassSingleton {
-
/**
-
* 使用LazyInnerClassSingleton的时候会先默认初始化换内部类
-
* 如果没有使用,则内部类是不加载的
-
*/
-
private LazyInnerClassSingleton() {
-
/*为了避免反射破坏单例,需要在构造方法中增加限制,一旦出现多次重复创建,直接抛出异常*/
-
if (
null != Lazyholder.LAZY_INNER_CLASS_SINGLETON) {
-
throw
new RuntimeException(
"创建LazyInnerClassSingleton异常,不允许创建多个实例!");
-
}
-
}
-
-
/**
-
* 每一个关键字都不是多余的,static是为了使单例的空间共享,保证这个方法不会被重写、重载
-
*/
-
public static final LazyInnerClassSingleton getInstance() {
-
/*在返回结果前,一定会先加载内部类*/
-
return Lazyholder.LAZY_INNER_CLASS_SINGLETON;
-
}
-
-
/**
-
* 默认不加载
-
*/
-
private
static
class Lazyholder {
-
private
static
final LazyInnerClassSingleton LAZY_INNER_CLASS_SINGLETON =
new LazyInnerClassSingleton();
-
}
-
}
(二)基本分析和建议
屏蔽饿汉式单例模式的内存浪费问题和双重检查锁中synchronized的性能问题,同时考虑避免因为反射破坏单例问题。
相对而言性能最好!
五、注册式单例模式
注册式单例模式/登记式单例模式,将每个实例都登记到一个地方,使用唯一的标识获取单例。
注册单例模式有两种:枚举式单例模式+容器式单例模式
(一)枚举式单例模式代码及分析:(Effective Java推荐单例模式)
-
/**
-
* 描述:注册式单例模式/登记式单例模式,将每个实例都登记到一个地方,使用唯一的标识获取单例。
-
* 注册单例模式有两种:枚举式单例模式+容器式单例模式
-
* 此为枚举式单例模式---Effective Java推荐单例模式
-
*
-
* @author yanfengzhang
-
* @date 2020-01-03 09:59
-
*/
-
public
enum EnumSingleton {
-
/*枚举式单例模式*/
-
INSTANCE;
-
-
private Object data;
-
-
public Object getData() {
-
return data;
-
}
-
-
public void setData(Object data) {
-
this.data = data;
-
}
-
-
public static EnumSingleton getInstance() {
-
return INSTANCE;
-
}
-
}
(二)容器式单例模式代码及分析:(适用于实例非常多的情况,便于管理,但是是非线程安全的)
-
/**
-
* 描述:注册式单例模式/登记式单例模式,将每个实例都登记到一个地方,使用唯一的标识获取单例。
-
* 注册单例模式有两种:枚举式单例模式+容器式单例模式
-
* 建议:容器式单例模式适用于实例非常多的情况,便于管理,但是是非线程安全的。
-
*
-
* @author yanfengzhang
-
* @date 2020-01-03 10:51
-
*/
-
public
class ContainerSingleton {
-
private ContainerSingleton() {
-
}
-
-
private
static Map<String, Object> ioc =
new ConcurrentHashMap<>();
-
-
public static Object getBean(String className) {
-
synchronized (ioc) {
-
if (ioc.containsKey(className)) {
-
return ioc.get(className);
-
}
-
Object obj =
null;
-
try {
-
obj = Class.forName(className).newInstance();
-
ioc.put(className, obj);
-
}
catch (Exception e) {
-
e.printStackTrace();
-
}
-
return obj;
-
}
-
}
-
}
参考书籍、文献和资料
1.《Sring 5 核心原理与30个类手写实战》,谭勇徳,中国公信出版社,2019.
2.极客时间课程《Java性能调优实战》,刘超,2019.
转载:https://blog.csdn.net/xiaofeng10330111/article/details/105652399
查看评论