关于java单例模式的一些讨论
Java单例模式详解
从这里再来总结单例模式的特点:首先,单例模式使类在程序生命周期的任何时刻都只有一个实例,然后,单例的构造函数是私有的,外部程序如果想要访问这个单例类的话,必须通过GetInstance()来请求(注意是请求)得到这个单例类的实例。
有的时候,总是容易把全局变量和单例模式给弄混了,下面就剖析一下全局变量和单例模式相比的缺点首先,全局变量呢就是对一个对象的静态引用,全局变量确实可以提供单例模式实现的全局访问这个功能,但是,它并不能保证您的应用程序中只有一个实例,同时,在编码规范中,也明确指出,应该要少用全局变量,因为过多的使用全局变量,会造成代码难读,还有就是全局变量并不能实现继承(虽然单例模式在继承上也不能很好的处理,但是还是可以实现继承的)而单例模式的话,其在类中保存了它的唯一实例,这个类,它可以保证只能创建一个实例,同时,它还提供了一个访问该唯一实例的全局访问点。
上面呢,差不多就将单例模式的核心给介绍完了,或许,您会觉得单例模式就这么个东西啊,不就是保证只有一个实例嘛,也太简单了,如果您真这么想的话,那您就错了,因为要保证在整个应用程序生命周期中保证只有一个实例不是那么容易的,下面就来看一种情况(这里先假设我的应用程序是多线程应用程序),同时还是以前面的Demo 来做为说明,如果在一开始调用GetInstance()时,是由两个线程同时调用的(这种情况是很常见的),注意是同时,(或者是一个线程进入if 判断语句后但还没有实例化Singleton 时,第二个线程到达,此时singleton 还是为null)这样的话,两个线程均会进入GetInstance(),而后由于是第一次调用GetInstance(),所以存储在Singleton 中的静态变量singleton 为null ,这样的话,就会让两个线程均通过if 语句的条件判断,然后调用new Singleton()了,public static Singleton GetInstance(){if (singleton == null){singleton = new Singleton();}return singleton;}这样的话,问题就出来了,因为有两个线程,所以会创建两个实例,很显然,这便违法了单例模式的初衷了,那么如何解决上面出现的这个问题(即多线程下使用单例模式时有可能会创建多个实例这一现象)呢?其实,这个是很好解决的,您可以这样思考这个问题:由于上面出现的问题中涉及到多个线程同时访问这个GetInstance(),那么您可以先将一个线程锁定,然后等这个线程完成以后,再让其他的线程访问GetInstance ()中的if 段语句,比如,有两个线程同时到达如果 singleton != null的话,那么上面提到的问题是不会存在的,因为已经存在这个实例了,这样的话,所有的线程都无法进入if 语句块,也就是所有的线程都无法调用语句new Singleton()了,这样还是可以保证应用程序生命周期中的实例只存在一个,但是如果此时的singleton == null的话,那么意味着这两个线程都是可以进入这个if 语句块的,那么就有可能出现上面出现的单例模式中有多个实例的问题,此时,我可以让一个线程先进入if 语句块,然后我在外面对这个if 语句块加锁,对第二个线程呢,由于if 语句进行了加锁处理,所以这个进程就无法进入if 语句块而处于阻塞状态,当进入了if 语句块的线程完成new Singleton()后,这个线程便会退出if 语句块,此时,第二个线程就从阻塞状态中恢复,即就可以访问if 语句块了,但是由于前面的那个线程已近创建了Singleton 的实例,所以singleton != null ,此时,第二个线程便无法通过if 语句的判断条件了,即无法进入if 语句块了,这样便保证了整个生命周期中只存在一个实例,也就是只有第一个线程创建了Singleton 实例,第二个线程则无法创建实例。
单例模式的优缺点和使用场景
3.单例类的职责过重,在一定程度上违背了“单一职责原则”。
4.滥用单例将带来一些负面问题,如为了节省资源将数据库连接池对象设计为的单例类,可能会导致共享连接池对象的程序过多而出现连接池溢出;如果实例化的对象长时间不被利用,系统会认为是垃圾而被回收,这将导致对象状态的丢失。
3.双重检测
class Test {
private Test() {
}
public static Test instance = null;
public static Test getInstance() {
if (instance == null) {
}
return instance;
}
}
优点:
避免了饿汉式的那种在没有用到的情况下创建事例,资源利用率高,不执行getInstance()就不会被实例,可以执行该类的其他静态方法。
缺点:
懒汉式在单个线程中没有问题,但多个线程同事访问的时候就可能同事创建多个实例,而且这多个实例不是同一个对象,虽然后面创建的实例会覆盖先创建的实例,但是还是会存在拿到不同对象的情况。解决这个问题的办法就是加锁synchonized,第一次加载时不够快,多线程使用不必要的同步开销大。
1.需要频繁实例化然后销毁的对象。
2.创建对象时耗时过多或者耗资源过多,但又经常用到的对象。
3.有状态的工具类对象。
4.频繁访问数据库或文件的对象。
以下都是单例模式的经典使用场景:
1.资源共享的情况下,避免由于资源操作时导致的性能或损耗等。如上述中的日志文件,应用配置。
}
单例模式用法
单例模式用法单例模式是一种常用的设计模式,它的主要目的是确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
单例模式在实际开发中有着广泛的应用,比如数据库连接池、线程池、日志记录器等。
下面将介绍单例模式的用法及其优势。
一、单例模式的用法在实现单例模式时,一般需要考虑以下几个要点:1. 私有化构造方法:通过将类的构造方法私有化,可以防止外部直接通过new关键字创建多个实例。
2. 提供静态方法获取实例:在类的内部定义一个静态方法,用于获取类的唯一实例。
该方法一般命名为getInstance()。
3. 延迟加载实例:在第一次调用getInstance()方法时,才会创建实例。
通过将实例定义为静态变量,可以确保只有一个实例被创建。
二、单例模式的优势单例模式具有以下优势:1. 确保只有一个实例:使用单例模式可以确保一个类只有一个实例存在,避免了多个实例的内存浪费。
2. 全局访问点:通过提供一个全局访问点,可以方便地对实例进行操作和调用。
3. 避免资源竞争:对于一些需要独占资源的类,使用单例模式可以避免资源竞争问题,提高系统的稳定性和性能。
4. 提高代码复用性:单例模式可以将实例的创建和管理逻辑封装在一起,提高了代码的复用性。
三、单例模式的实现方式单例模式的实现方式有多种,常见的有饿汉式和懒汉式两种:1. 饿汉式:在类加载时就创建实例,线程安全,但可能会造成资源浪费。
```javapublic class Singleton {private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();private Singleton() {// 私有化构造方法}public static Singleton getInstance() {return INSTANCE;}}```2. 懒汉式:在需要时才创建实例,线程不安全,需要考虑并发访问的情况。
```javapublic class Singleton {private static Singleton instance;private Singleton() {// 私有化构造方法}public static Singleton getInstance() {if (instance == null) {instance = new Singleton();}return instance;}}```四、单例模式的注意事项在使用单例模式时需要注意以下几点:1. 线程安全性:如果在多线程环境下使用单例模式,需要考虑线程安全性。
黑马程序员浅谈设计模式-单例设计模式
【黑马程序员济南】单例设计模式我们一般在学习的第一个设计模式都是单例设计模式,因为单例设计模式广泛的应用在我们程序开发中。
黑马程序员济南校区的小鲁哥哥从今天就和大家简单的聊一聊设计模式的那些事,不专业仅是个人观点。
我们今天就先聊一聊单例设计模式,因为在我们刚开始学习Java基础时,就了解了单例,有的同学在学习时非常困惑,不明白什么是单例,不明白在什么场景下会用到单例设计模式。
我们先说一下单例的概念:保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。
通过概念我们可以简单的知道,所谓的单例模式就是保证我们定义的类在我们的程序中只能new出一个对像(实例)。
在一些特定情况下,我们只允许类只能实例化一次,这种情况下我们就需要用到了单例设计模式。
说了这么多,我们写一个初级的单例给大家展示一下:Class Single{private static Single instance;Private Singleton(){}Public static Single getInstance(){If(instance == null){Instance = new Single();}Return instance;}}大家可以看到,我们是如何保证这个类只能被实例化一次的,首先1、我们对它的构造函数进行私有化,确保外部的类不能对他进行实例化。
2、提供一个静态方法来获取当前类对象。
如果外部类想访问这个类对象,我们可以通过类名.getInstance()的方法来获取Single的类对象。
单例设计模式又分为两种,饱汉式和饿汉式。
饱汉式:package com.lxk.designPattern.singleton;/*** 饱汉式(懒汉式)----就是有钱,豪,用的时候再new(线程不安全)* <p>* Created by lxk on 2017/3/23*/public class Single1 {//这个就不能加final,因为要在其他地方给他再次赋值呢。
JAVA模式设计之单例模式
它的子类 RegSingletonChild 需要父类的帮助才能实例化。下图所示是登记式单例类子类的一个例子。 图中的关系表明,此类是由父类将子类实例化的。
下面是子类的源代码。
代码清单 4:登记式单例类的子类
import java.util.HashMap; public class RegSingletonChild extends RegSingleton { public RegSingletonChild() {} /** * 静态工厂方法 */ static public RegSingletonChild getInstance() { return (RegSingletonChild) RegSingleton.getInstance( "com.javapatterns.singleton.demos.RegSingletonChild" ); } /** * 一个示意性的商业方法 */ public String about() { return "Hello, I am RegSingletonChild."; } }
java exchangeservice 单例
《深度剖析Java ExchangeService单例模式》一、引言在Java开发中,单例模式是一种非常重要的设计模式,它可以保证一个类在运行时只能有一个实例,并提供了全局访问点。
而在Java中,ExchangeService是一个非常常见且重要的类,它用于处理Exchange邮件服务。
本文将深入探讨Java ExchangeService单例模式的实现和应用。
二、ExchangeService简介ExchangeService是Microsoft提供的用于访问和管理Exchange邮件系统的Java API,它提供了丰富的功能和接口,可以方便地与Exchange服务器进行交互,包括发送、接收邮件、管理日历、联系人等。
在实际的应用开发中,我们通常会使用ExchangeService来实现与Exchange服务器的通信。
三、单例模式的意义在使用ExchangeService的过程中,我们常常需要保证整个应用程序中只有一个ExchangeService实例,这就需要用到单例模式。
单例模式的意义在于:1. 节省资源:通过保证只有一个实例存在,避免了多次创建对象造成的资源浪费。
2. 简化访问:在整个应用程序中都可以使用同一个实例,简化了对ExchangeService的访问。
3. 统一管理:方便对单例对象的状态进行管理和控制。
四、ExchangeService的单例实现在Java中,实现单例模式通常可以采用饿汉式、懒汉式等方式。
对于ExchangeService来说,可以采用以下方式实现单例:```javapublic class ExchangeServiceSingleton {private static ExchangeService instance;private ExchangeServiceSingleton() {// 私有化构造方法,避免外部实例化}public static ExchangeService getInstance() {if (instance == null) {// 线程安全的创建实例synchronized (ExchangeServiceSingleton.class) {if (instance == null) {instance = new ExchangeService();// 进行初始化设置}}}return instance;}}```通过上述代码可以看到,通过静态变量和静态方法的结合,可以实现对ExchangeService的单例实例的创建和访问。
单例模式的不同实现方式及其优缺点
单例模式的不同实现方式及其优缺点单例模式是一种常见的设计模式,在面向对象编程中使用广泛,其主要用途是通过只创建一个实例对象保证全局唯一性,并提供全局访问点。
单例模式常常被用来表示对唯一资源的控制,比如线程池、数据库连接池等。
在实际开发中,单例模式的实现方式有多种,每种实现方式都有其独特的优缺点。
针对这些不同的实现方式,我们将分别从功能实现、线程安全性、性能等方面进行分析和比较,以便开发人员能够更好地选择合适的单例模式实现方式。
第一种实现方式:饿汉式饿汉式单例模式在类加载时即创建唯一实例对象,在调用时直接返回该对象。
下面是一个简单的饿汉式单例模式的实现示例:```javapublic class Singleton {private static Singleton instance = new Singleton();private Singleton() {}public static Singleton getInstance() {return instance;}}```该实现方式的优点如下:- 简单易用,不需要考虑线程安全问题;- 类加载时即创建唯一实例对象,不会因为多线程并发访问而出现线程安全问题;- 调用时直接返回实例对象,不存在getInstance()多次调用创建多个实例对象的问题。
该实现方式的缺点如下:- 立即创建唯一实例对象,可能会在一些情况下损失一些性能;- 不支持延迟加载,无法在需要时再创建实例对象。
第二种实现方式:懒汉式懒汉式单例模式只有在被调用时才会创建唯一实例对象,在多线程环境下需要考虑线程安全问题。
下面是一个简单的懒汉式单例模式的实现示例:```javapublic class Singleton {private static Singleton instance = null;private Singleton() {}public synchronized static Singleton getInstance() {if (instance == null) {instance = new Singleton();}return instance;}}```该实现方式的优点如下:- 支持延迟加载,只有在需要时才会创建实例对象;- 在多线程环境下,使用了synchronized关键字保证线程安全。
单例的使用及避免对单例的滥用
单例的使用及避免对单例的滥用单例设计模式是一种常见的创建对象的模式,它的特点是一个类只允许创建一个对象实例,并且对外提供一个访问该实例的全局访问点。
单例模式在很多场景下都有广泛的应用,比如线程池、数据库连接池、配置信息等。
单例模式的使用可以带来以下几个优点:1.节约资源:单例模式可以避免重复创建对象实例,节约系统的内存和其他资源。
2.提高性能:由于单例模式只创建一个实例,减少了对象的创建和销毁的开销,可以提高系统的性能。
3.方便管理:由于全局只有一个实例,对象的管理和控制变得简单直观。
4.确保一致性:单例模式可以保证全局只有一个实例,避免了多个实例之间的数据不一致的问题。
然而,单例模式的滥用也会带来以下几个问题:1.隐藏依赖关系:使用单例模式的地方需要依赖单例类,这样会导致单例类的使用者和单例类之间产生隐式的依赖关系,增加了代码的耦合性。
2.破坏了单一职责原则:单例类承担了太多的职责,既要负责创建实例,还要负责管理实例的生命周期和资源的释放,使得单例类的责任过重。
3.难以进行单元测试:由于单例类的全局性和私有化的构造方法,使得单例类的实例在其他测试类中难以使用或进行模拟,给单元测试带来困难。
为了避免对单例的滥用,可以采取以下几个方法:1.显式声明依赖关系:如果一个类需要使用单例类,应该明确地通过构造方法或者其他方式声明其依赖关系,而不是隐式地获取单例类的实例。
这样做可以减少类之间的耦合度。
2.使用依赖注入:将单例类的实例通过依赖注入的方式提供给其他类使用,这样就可以避免对单例类的直接依赖。
依赖注入框架可以很好地管理和提供单例类的实例。
3.使用工厂类管理单例:通过工厂类来管理单例类的创建和销毁,并提供获取单例类实例的方法,这样可以将单例类的创建逻辑封装起来,降低耦合性。
4.谨慎使用全局变量:全局变量将对象实例暴露给了所有地方,数据易被修改,容易导致数据一致性的问题。
因此,应该尽量避免使用全局变量,而是通过合适的方式获取和使用单例类的实例。
单例模式的优缺点
单例模式的优缺点单例模式是一种软件设计模式,它保证一个类只能创建一个对象实例,并提供一个全局访问点来访问该实例。
这种模式的主要目的是限制实例化操作,确保只有一个对象实例存在,并提供对该实例的全局访问。
优点:1.对于频繁使用的对象,只创建一次,减少了内存的消耗。
由于单例模式只创建一个对象实例,因此节省了系统资源,对于频繁创建和销毁的对象可以提高性能。
2.避免了资源的多重占用。
对于一些需要使用共享资源或者IO操作的对象,采用单例模式可以避免资源的多重占用,例如数据库连接池。
3.全局访问点。
单例模式可以提供一个全局唯一的访问点,方便任何地方都可以访问该对象实例。
4.灵活性和扩展性高。
单例模式在实例化过程中可以进行扩展和修改,因此具有较高的灵活性和扩展性。
缺点:1.引入全局状态。
由于单例模式提供了全局访问点,可能会引入全局状态,一旦该全局状态被修改,将影响到所有使用该实例的代码,可能导致程序的不可预测性。
2.难以调试。
由于单例模式只创建一个实例,当出现问题需要进行调试时,可能会比较困难,特别是在复杂的多线程环境下。
3.不适用于多线程环境。
在多线程环境下,如果没有进行额外的处理,可能会导致多个线程同时访问该单例对象实例,造成对象状态的不一致。
4.违反单一职责原则。
由于单例模式兼顾了创建对象和提供全局访问的功能,这导致了单例类的职责过重,违反了单一职责原则。
5.对扩展开放,对修改封闭。
虽然单例模式具有较高的灵活性和扩展性,但是在修改单例类时可能需要修改其代码,可能会引发一系列的问题,这违背了开闭原则。
破坏单例模式的常见方法:1.多线程环境下未进行同步处理。
在多线程环境下,如果没有进行额外的同步处理,可能会导致多个线程同时创建该对象实例,从而破坏了单例模式。
2.反射机制创建对象。
通过反射机制可以调用私有构造方法创建对象实例,破坏了单例模式的限制。
3.序列化和反序列化对象。
在序列化和反序列化对象时,如果没有进行额外的处理,可能会创建多个对象实例,破坏了单例模式。
深入理解java设计模式之单例模式
深⼊理解java设计模式之单例模式今天看了⼀天的设计模式。
单例模式:常⽤的分为两种懒汉模式和饿汉模式单例模式:1、单例类确保⾃⼰只有⼀个实例。
2、单例类必须⾃⼰创建⾃⼰的实例。
3、单例类必须为其他对象提供唯⼀的实例。
举个例⼦,⽹站的计数器就是单例模式的⼀个体现。
因为总不能打开⼀次⽹址就去new⼀个新的计数器对象。
⽽是⼤家都去⽤⼀个计数器下⾯来点⼲货数据库的连接池⼀般也是使⽤单例模式去实现的。
单例模式常⽤的分为两种懒汉模式://懒汉式单例类.在第⼀次调⽤的时候实例化⾃⼰public class Singleton {private Singleton() {}private static Singleton single=null;//静态⼯⼚⽅法public static Singleton getInstance() {if (single == null) {single = new Singleton();}return single;}}public class Singleton {private static class LazyHolder {private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); //使⽤静态内部类的⽅式实现线程安全,这个没研究。
}private Singleton (){}public static final Singleton getInstance() {return LazyHolder.INSTANCE;}}考虑到线程可能并发的可能,所以懒汉模式是线程不安全的。
然⽽我们可以去使⽤ synchronized 这个⽅法让所有的访问去同步,从⽽实现线程安全但是在⽹上看java有反射机制,通过Java反射机制是能够实例化构造⽅法为private的类的,这⾥姑且先不考虑反射机制。
但是我们的知道!饿汉模式://饿汉式单例类.在类初始化时,已经⾃⾏实例化public class Singleton1 {private Singleton1() {}private static final Singleton1 single = new Singleton1();//静态⼯⼚⽅法public static Singleton1 getInstance() {return single;}}饿汉式在类创建的同时就已经创建好⼀个静态的对象供系统使⽤,以后不再改变,所以天⽣是线程安全的。
使用单例模式有什么注意事项
使用单例模式有什么注意事项使用单例模式时需要注意以下几个事项:
1. 线程安全,在多线程环境下,需要确保单例对象的创建是线
程安全的。
可以使用双重检查锁定(double-checked locking)或
者静态内部类的方式来保证线程安全。
2. 垃圾回收,在某些情况下,单例对象可能会一直存在于内存
中而无法被垃圾回收。
因此需要注意单例对象的生命周期,避免出
现内存泄漏。
3. 序列化与反序列化,当单例类需要支持序列化和反序列化时,需要特别小心。
需要实现特殊的readResolve()方法来确保反序列
化时返回的仍然是单例对象。
4. 类加载器,在某些情况下,不同的类加载器可能会导致多个
单例实例被创建。
因此需要确保单例对象在不同的类加载器环境下
仍然是唯一的。
5. 内存占用,单例对象一直存在于内存中,可能会占用较大的
内存空间。
需要评估单例对象的大小以及应用程序的内存限制,避免造成内存浪费。
6. 测试,单例模式在测试时可能会带来一些困难,因为单例对象的状态在不同的测试用例之间可能会有影响。
需要特别小心设计测试用例,确保单例对象的状态不会相互干扰。
总之,使用单例模式需要注意线程安全、垃圾回收、序列化与反序列化、类加载器、内存占用以及测试等方面的问题,以确保单例对象的正确性和可靠性。
使用单例模式有什么注意事项
使用单例模式有什么注意事项使用单例模式时需要注意以下几个方面:
1. 线程安全,在多线程环境下,需要考虑单例对象的线程安全性。
如果多个线程同时访问并且会修改单例对象,就需要确保线程
安全,可以通过加锁的方式来实现线程安全的单例模式。
2. 延迟加载,有时候希望在需要的时候才创建单例对象,这就
需要注意延迟加载的问题。
在使用懒汉式单例模式时,需要考虑线
程安全性和性能问题。
3. 序列化与反序列化,在使用单例模式时,需要考虑对象的序
列化与反序列化。
因为在反序列化时,会创建新的对象,可能破坏
单例模式的初衷。
可以通过重写readResolve方法来解决这个问题。
4. 内存泄漏,如果单例对象长时间持有外部资源,容易导致内
存泄漏问题,需要特别注意单例对象的生命周期管理。
5. 测试困难,由于单例对象的全局访问性,可能会导致测试困难。
因为单例对象在测试时可能会影响其他模块的测试结果,需要
特别注意测试用例的编写。
6. 可维护性,单例模式可能会导致代码的耦合性增加,降低了代码的灵活性和可维护性,需要慎重考虑是否真的需要使用单例模式。
综上所述,使用单例模式时需要考虑线程安全、延迟加载、序列化与反序列化、内存泄漏、测试困难和可维护性等问题,需要根据具体的业务场景和需求来综合考虑,确保单例模式的正确性和合理性。
单例模式实验心得
单例模式实验心得一、引言在软件设计与开发中,我们经常遇到需要保证某个类只能有一个实例的情况。
这时,我们就可以使用单例模式来实现该需求。
单例模式是一种创建型设计模式,它能够确保一个类只能有一个实例,并提供一个访问该实例的全局访问点。
本篇文章将从以下几个方面对单例模式进行实验心得的探讨:单例模式的定义与特点、单例模式的实现方法、单例模式的应用场景以及单例模式的优缺点。
二、单例模式的定义与特点2.1 定义单例模式是一种创建型设计模式,它保证一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点供外部程序使用。
2.2 特点•保证一个类只有一个实例,提供了一个全局访问点,避免了重复创建实例的开销。
•提供了对唯一实例的控制,确保只能通过特定的方式访问实例。
•实现了对实例化过程的封装,隐藏了具体实现细节,提高了代码的可维护性和可扩展性。
三、单例模式的实现方法3.1 饿汉式单例模式饿汉式单例模式在类加载时就创建了实例,因此在多线程环境下也能保证只有一个实例被创建。
public class Singleton {private static final Singleton instance = new Singleton();private Singleton() { }public static Singleton getInstance() {return instance;}}3.2 懒汉式单例模式懒汉式单例模式在第一次调用获取实例的方法时才会创建实例,可以延迟实例的创建时间。
public class Singleton {private static Singleton instance = null;private Singleton() { }public static synchronized Singleton getInstance() {if (instance == null) {instance = new Singleton();}return instance;}}3.3 双重检查锁单例模式双重检查锁单例模式通过双重检查锁的方式来确保只有一个实例被创建,提高了懒汉式单例模式的效率。
java 方法单例执行 -回复
java 方法单例执行-回复问题:如何使用Java方法实现单例模式?单例模式是设计模式中的一种常用模式,用于确保一个类只有一个实例对象,并提供一个全局的访问点。
在Java中,我们可以使用各种方法来实现单例模式。
本文将逐步介绍如何使用Java方法实现单例模式。
第一步,理解单例模式:在开始编写代码之前,我们首先需要理解什么是单例模式。
单例模式是一种创建型设计模式,它限制一个类只能有一个实例对象,并提供一个全局的访问点来访问该实例。
这种模式在需要控制某个类的实例对象数量时非常有用。
第二步,使用静态变量实现单例模式:最简单的实现单例模式的方法是使用静态变量。
我们可以在类中定义一个私有的静态变量,并在类中提供一个公有的静态方法来访问该变量。
这样,每次调用该方法时都会返回同一个实例对象。
以下是一个使用静态变量实现单例模式的示例代码:public class Singleton {private static Singleton instance;private Singleton() {私有构造方法}public static Singleton getInstance() {if (instance == null) {instance = new Singleton();}return instance;}}在上述代码中,我们创建了一个名为`Singleton`的类,并在其中定义了一个私有的静态变量`instance`。
我们通过`getInstance()`方法来获取`instance`变量的值。
如果`instance`为空,则创建一个新的`Singleton`对象并将其赋值给`instance`,否则直接返回`instance`的值。
通过这种方法实现的单例模式在多线程环境下可能存在问题。
当多个线程同时调用`getInstance()`方法时,可能会导致创建多个实例对象。
下面我们将介绍另一种更安全的实现单例模式的方法。
单例模式新谈(包含三种方式)
单例模式新谈(包含三种⽅式) 设计模式是⼀套被反复使⽤,多数⼈知晓,经过分类编⽬的,代码设计的总结,也可以说是前⼈的智慧结晶。
学习设计模式能让我们对⼀些应⽤场景使⽤相同的套路达到很好的效果,我会不定时更新⼀些⾃⼰对设计模式的理解的⽂章,从定义,实现,应⽤场景来说说设计模式,今天我要说的对象是单例模式⼀,定义 什么是单例模式,字⾯理解,这种设计模式的⽬的是在⼀定程度上保证对象在程序中只有⼀个,或者只被创建⼀次,之所以说在⼀定程度上是因为还有还有反射机制存在,如果不考虑反射的话,确实是可以保证对象唯⼀性的,这⾥我们不考虑反射。
⼆,实现 那么如何保证对象的唯⼀性呢,可以从两⽅⾯出发,第⼀,对象的创建,第⼆,对象的获取。
如果我们只给⽬标类提供⼀个构造⽅法,并且把这个构造⽅法私有化(private),那么就可以保证对象⽆法被创建了(注意,⼀定要私有化,有的同学会想,我不写构造⽅法是不是就可以了,注意不写是会报错的,因为所有的类都必须从Object这个⽗类中继承⽆参构造⽅法,有的同学⼜会说,我没写也没报错啊,那是因为你的开发⼯具,或者⼯具框架默认给你创建了!),当然对象绝对的⽆法创建是没有意义的,对象都没发创建了,那这个对象存在也不能发挥作⽤,所以我们对外提供⼀个唯⼀的获取对象的⽅法,由于不能创建对象,所以这个⽅法必须是静态的(static),然后保证获取的这个对象是唯⼀的,就可以达到我们的⽬的。
那么,如果保证我们提供的对象是唯⼀的呢,从实现⽅式来说,可以把设计模式分为3类,分别是饿汉式,懒汉式,登记式 1.饿汉式 把对象理解为⾯包,⼀个饿汉对⾯包的态度是怎样的,肯定是希望⾃⼰马上就拥有⾯包,饿汉式的原理也是如此,在程序初始化的时候就创建对象。
下⾯展⽰饿汉式的创建代码 public class SingleCase{ private static SingleCase singleCase=initCase(); private SingleCase(){}//私有化构造⽅法 private static SingleCase initCase(){ //这⾥就可以写具体的对象初始化信息了 //由于这⾥是演⽰代码,我就简单的new⼀下 return new SingleCase(); } public static SingleCase getInstance(){ return singleCase; } } 2.懒汉式 同样把对象理解为⾯包,⼀个懒汉的态度就不⼀样了,因为很懒,在他不饿,或者说不需要的时候,他是不会去拿⾯吧的(创建对象),所以懒汉式的核⼼思想是:需要的时候再创建对象。
小谈单例模式
⼩谈单例模式介绍:说到单例模式,⼤家第⼀反应应该就是——什么是单例模式?,从“单例”字⾯意思上理解为⼀个类只有⼀个实例,所以单例模式也就是保证⼀个类只有⼀个实例的⼀种实现⽅法罢了。
官⽅定义为:确保⼀个类只有⼀个实例,并提供⼀个全局访问点。
存在的意义:看完介绍,会不由⾃主的产⽣出疑为,为什么要有单例模式?他在什么情况下使⽤。
从官⽅给出的定义我们可以得出,该类在系统中只可以被实例⼀次,所有在系统中某个对象只需要实例⼀次,要保证全局唯⼀。
多操作时也是只对单⼀实例修改。
保证结果的统⼀性。
单例模式的实现原理:了解了⼀些基础,知道单例模式是什么⽤来⼲什么之后我们就想知道怎么实现单例,不要急,我们慢慢来。
⾸先我们通过定义可以知道两点:(1)确保只有⼀个实例(2)提供⼀个全局访问点通常我们创建实例都是通过关键字new 来实现创建的,但是我们为了保证单个实例,不允许此类被重复创建,很明显不能继续直接使⽤new 关键字创建。
所有我们需要把构造函数定义为私有类型。
然后给出全局访问点(也就是⼀个静态⽅法)。
请看下⾯代码【经典模式】:1public class Singleton2 {3private static Singleton instance;45private Singleton()6 {78 }910public static Singleton GetInstance()11 {12if(instance==null)13 {14 instance=new Singleton();15 }16return instance;17 }18 }注释翻译:1)构造函数为私有,保证了不会被重复new 实例,达到单例的⽬的。
2)提供了⼀个静态⽅法,此⽅法验证该类是否为空,⾮空则返回,达到了不重复创建。
再次验证变量要是静态。
以上就是实现的单例,看似完整,其实不然,在单线程下是对的,但是在多线程下可以同时多个通过验证,所有次⽅法在多线程下是不安全的。
浅析Java单例设计模式(自写demo)
浅析Java单例设计模式(⾃写demo)⽬录单例模式特点单例模式优点实现⽅式饿汉式(线程安全)懒汉式单例模式特点1、构造器私有2、在⼀个Java应⽤程序中,可保证只有⼀个实例对象3、只提供⼀个供外界调⽤的getInstance()⽅法单例模式优点1、减少某些对象的频繁创建,降低系统开销和内存占⽤2、外部调⽤不使⽤new关键字,降低系统内存的使⽤频率3、对于特殊的类,在系统中只能存在⼀个实例,否则系统⽆法正常运⾏,⽐如Controller实现⽅式这⾥简单介绍两种实现⽅式饿汉式(线程安全)/*** @author: xuzhilei6656* @create: 2021-12-12 12:07* @description: 单例模式(饿汉式)**/public class Singleton {//创建实例private static Singleton instance = new Singleton();//私有构造器private Singleton(){}//获取实例的静态⽅法public static Singleton getInstance(){return instance;}}实例对象在类被加载的时候就已经完成初始化,外界调⽤拿到的都是这个唯⼀的实例对象懒汉式/*** @author: xuzhilei6656* @create: 2021-12-12 12:22* @description: 单例模式(懒汉式)**/public class Singleton {//声明⼀个变量private static Singleton instance;//私有构造器private Singleton(){}//获取实例的静态⽅法public static Singleton getInstance(){//如果是⾸次调⽤,实例对象还没有被创建,就需要创建,否则都是返回已经创建过的那个对象if (instance == null){instance = new Singleton();}return instance;}}对⽐饿汉式可见,实例对象在类被加载的时候并没有进⾏创建,在⾸次调⽤的时候才被创建,以后再被调⽤,返回的也是那个唯⼀的实例对象。
java枚举单例模式解析
java枚举单例模式解析Java中的枚举单例模式是一种非常安全且简单的单例模式实现方式。
它利用枚举类型的特性,保证了在任何情况下都只会有一个实例被创建,并且可以避免反射和序列化等问题。
在枚举类型中,每个枚举常量都是枚举类型的实例。
因此,通过定义枚举常量来实现单例模式,可以保证只有一个实例对象被创建。
同时,枚举类型在加载时会被初始化,因此可以避免线程安全问题。
下面是一个使用枚举实现单例模式的例子:```javapublic enum Singleton {INSTANCE;public void showMessage() {System.out.println('Hello World!');}}```在上面的例子中,我们定义了一个枚举类型Singleton,其中只有一个枚举常量INSTANCE。
通过定义INSTANCE枚举常量来实现单例模式,可以保证只有一个实例对象被创建。
我们可以通过以下方式来调用Singleton实例对象的方法:```javaSingleton.INSTANCE.showMessage();```在使用枚举单例模式时,需要注意以下几点:1. 枚举类型不支持继承,因此无法通过继承来扩展单例的功能。
2. 枚举类型的构造函数只会被调用一次,在枚举常量被加载时进行初始化。
3. 枚举常量可以实现接口,在枚举类型中实现接口的方法可以被所有枚举常量共享。
总之,使用枚举单例模式可以保证线程安全和单例对象的唯一性,并且可以避免反射和序列化等问题。
因此,在需要实现单例模式时,可以考虑使用枚举单例模式。
java枚举单例模式解析
java枚举单例模式解析
Java中的枚举单例模式是一种比较优秀的单例实现方式。
它利用Java枚举类型的特性,保证了线程安全、序列化安全以及防止反射攻击等问题。
枚举类型在Java中是一种特殊的类,它可以有自己的属性、方法和构造函数,但只能有预定义的枚举常量作为实例。
因为枚举常量是在类加载时初始化的,所以它们是线程安全的。
枚举单例模式的基本实现方式是将枚举类型作为单例对象。
由于枚举类型只有一个实例,所以会天然地保证单例模式的实现。
我们可以在枚举类型中定义必要的属性和方法,来完成单例模式的功能。
枚举单例模式还具有序列化安全和防止反射攻击的特性。
在Java 中,通过实现Serializable接口来支持对象的序列化。
枚举类型默认实现了Serializable接口,所以枚举单例模式也可以支持序列化。
而防止反射攻击,则是因为枚举类型的实例是在类加载时初始化的,而且不能使用反射来创建对象。
下面是枚举单例模式的示例代码:
public enum Singleton {
INSTANCE;
public void doSomething() {
// 做一些事情
}
}
通过调用Singleton.INSTANCE来获取单例对象,然后就可以调用doSomething()方法来完成相应的操作了。
总之,枚举单例模式是一种简单、安全、易用的单例实现方式,可以在Java中广泛应用于各种场景。
2020重新出发,JAVA设计模式之一单例模式
2020重新出发,JAVA设计模式之⼀单例模式单例模式(单例设计模式)详解在有些系统中,为了节省内存资源、保证数据内容的⼀致性,对某些类要求只能创建⼀个实例,这就是所谓的单例模式。
单例模式的定义与特点单例(Singleton)模式的定义:指⼀个类只有⼀个实例,且该类能⾃⾏创建这个实例的⼀种模式。
例如,Windows 中只能打开⼀个任务管理器,这样可以避免因打开多个任务管理器窗⼝⽽造成内存资源的浪费,或出现各个窗⼝显⽰内容的不⼀致等错误。
在计算机系统中,还有 Windows 的回收站、操作系统中的⽂件系统、多线程中的线程池、显卡的驱动程序对象、打印机的后台处理服务、应⽤程序的⽇志对象、数据库的连接池、⽹站的计数器、Web 应⽤的配置对象、应⽤程序中的对话框、系统中的缓存等常常被设计成单例。
单例模式有 3 个特点:1. 单例类只有⼀个实例对象;2. 该单例对象必须由单例类⾃⾏创建;3. 单例类对外提供⼀个访问该单例的全局访问点;单例模式的结构与实现单例模式是设计模式中最简单的模式之⼀。
通常,普通类的构造函数是公有的,外部类可以通过“new 构造函数()”来⽣成多个实例。
但是,如果将类的构造函数设为私有的,外部类就⽆法调⽤该构造函数,也就⽆法⽣成多个实例。
这时该类⾃⾝必须定义⼀个静态私有实例,并向外提供⼀个静态的公有函数⽤于创建或获取该静态私有实例。
下⾯来分析其基本结构和实现⽅法。
单例模式的结构单例模式的主要⾓⾊如下。
单例类:包含⼀个实例且能⾃⾏创建这个实例的类。
访问类:使⽤单例的类。
其结构如图 1 所⽰。
图1 单例模式的结构图单例模式的实现Singleton 模式通常有两种实现形式:懒汉式和饿汉式。
第 1 种:懒汉式单例该模式的特点是类加载时没有⽣成单例,只有当第⼀次调⽤ getlnstance ⽅法时才去创建这个单例。
代码如下:public class LazySingleton{private static volatile LazySingleton instance=null; //保证 instance 在所有线程中同步private LazySingleton(){} //private 避免类在外部被实例化public static synchronized LazySingleton getInstance(){//getInstance ⽅法前加同步if(instance==null){instance=new LazySingleton();}return instance;}}注意:如果编写的是多线程程序,则不要删除上例代码中的关键字 volatile 和 synchronized,否则将存在线程⾮安全的问题。
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关于java单例模式的一些讨论
单例模式,简单来说就是全局有且只有一个该类的实例,对于此对象大家可以共同使用,存储全局数据,实现全局性操作,并且节省空间,不会被外部随便创建使用。
在课程中,简单来讲,只需要满足三个条件即可达到该效果:
1、构造器私有化
为达到让外界无法随意创建对象的目的,因为直接new出来的话,地址是不同的,是不同的对象,所以将构造器私有化以后可以达到该目的,即外界无法直接使用了,而是在内部来创建
2、给外界提供一个获得该单例对象的方法
为了得到这个单例对象,一定要提供一个static修饰的方法来获得这个单例,这样通过内部创建唯一单例来使外界获得
3、内部要有一个静态属性来存储这个唯一单例
为了让这个类的实例唯一,需要在内部提供一个属性来对自己创建的对象进行存储,以达到在单例中只创建一次的目的。
为了达到以上的要求,可以通过两种方式
1、懒汉式
2、饿汉式
在饿汉式中,直接创建单例对象,当然不会出现什么问题,但是考虑到效率问题,会使用懒汉式这样的延迟加载,直到使用的时候就创建,这种方式是极为好用的,然而在单线程中使用都是正常,在多线程中
试想通过线程睡眠的方式放大这种效果,在判断后,认为该属性为null,需要创建,这时还没有创建,别的线程进入,判断也需要创建,导致都进行了创建,两个对象地址不一样,不是同一个对象无法完成单例,代码及结果如下:
1、单例代码
2、线程测试代码
3、控制台结果
明显两次的地址不一样
所以为了优化以上结果,在多线程中需要对其进行加锁控制
加锁控制代码如下
在修饰词处加synchronized锁,锁住.class,可以达到控制的效果
但是对于整个方法加锁的话,也要考虑同步问题,因为多个线程调用getInstance()方法的话,那性能问题就会出现了,因为加了同步代码块儿的代码会比之前的代码慢几倍,也就是现在要考虑到底是应该怎么加锁。
主要原因是检测null的操作和创建实例的操作分离了,也就是说,我们实际上是要让
这两步的操作变成原子性的操作,就能保证不会出问题,所以代码修改如下
即可以直接返回,并不会在同时调用方法上降低自己的效率了。
另外再提一点,单例模式并非一定要用代码实现,通过反射去除构造器的访问权限也可以进行控制,这里简单贴一下代码。
1、单例代码
2、测试代码
3、结果代码。