關(guān)于單例模式

LeanCloud 發(fā)布于2019-08-15 12:17 / 2130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(duì)于枚舉類來(lái)說(shuō)，每個(gè)對(duì)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(kù)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(méi)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(huì)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(wèn)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(huì)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(huì)觸發(fā)類的初始化。當(dāng)進(jìn)行初始化時(shí)，JVM會(huì)為類的靜態(tài)語(yǔ)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(huì)阻塞其他線程，因此能保證只初始化一次。
備注：有人說(shuō)在類加載時(shí)就會(huì)初始化，浪費(fèi)內(nèi)存，個(gè)人感覺(jué)是不對(duì)的。首先JVM的類加載會(huì)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(hào)引號(hào)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(shuō)明JVM什么時(shí)候才會(huì)為類進(jìn)行初始化。所以，說(shuō)類在加載時(shí)就會(huì)初始化，個(gè)人感覺(jué)是不對(duì)的。如果個(gè)人講述錯(cuò)誤，請(qǐng)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(guò)低，每次都需要判斷一次if。不推薦使用
請(qǐng)注意
如果singleton變量沒(méi)有加上volatile，那么就是非線程安全的。來(lái)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](méi)有加volatile，所以此時(shí)singleton可能不會(huì)對(duì)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(duì)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(duì)于枚舉類來(lái)說(shuō)，每個(gè)對(duì)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(lái)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-...