Java設計模式之單例模式簡介

一、餓漢式(靜態常量)

public class Face {
        private static final Face instance = new Face();
 
        static Face getInstance() {
            return instance;
        }
 
        private Face() {
        }
    }
  • 優點:這種寫法比較簡單,就是在類裝載的時候就完成實例化。避免瞭線程同步問題。
  • 缺點:在類裝載的時候就完成實例化,沒有懶加載的效果。如果從始至終從未使用過這個實例,則會造成內存的浪費。

二、餓漢式(靜態代碼塊)

public class Face {
        private static Face instance;
 
        static {
            instance = new Face();
        }
 
        private Face() {
        }
 
        public static Face getInstance() {
            return instance;
        }
    }
  • 優點:這種寫法比較簡單,就是在類裝載的時候就完成實例化。避免瞭線程同步問題。
  • 缺點:在類裝載的時候就完成實例化,沒有達到懶加載的效果。如果從始至終從未使用過這個實例,則會造成內存的浪費。

三、懶漢式(線程不安全)

public class Face {
    private static Face instance;
 
    private Face() {
    }
 
    public static Face getInstance() {
        if (null == instance) {
            instance = new Face();
        }
        return instance;
    }
}
  • 優點:懶加載,隻有使用的時候才會加載。
  • 缺點:但是隻能在單線程下使用。如果在多線程下,一個線程進入瞭if (null == instance)判斷語句塊,還未來得及往下執行,另一個線程也通過瞭這個判斷語句,這時便會產生多個實例。所以在多線程環境下不可使用這種方式

四、懶漢式(線程安全,同步方法)

public class Face {
    private static Face instance;
 
    private Face() {
    }
 
    public static synchronized Face getInstance() {
        if (null == instance) {
            instance = new Face();
        }
        return instance;
    }
}
  • 優點:懶加載,隻有使用的時候才會加載,獲取單例方法加瞭同步鎖,保障線程安全。
  • 缺點:效率太低瞭,每個線程在想獲得類的實例時候,執行getInstance()方法都要進行同步。

五、懶漢式(線程不安全,同步代碼塊)

public class Face {
    private static Face instance;
 
    private Face() {
    }
 
    public static Face getInstance() {
        if (null == instance) {
            synchronized (Face.class) {
                instance = new Face();
            }
        }
        return instance;
    }
}
  • 優點:改進瞭 懶漢式(線程安全,同步方法) 效率低的問題。
  • 缺點:不能完全保證單例,假如一個線程進入瞭if (null == instance)判斷語句塊,還未來得及往下執行,另一個線程也通過瞭這個判斷語句,這時便會產生多個實例。

六、雙重檢查( DCL )

public class Face {
    private static volatile Face instance;
 
    private Face() {
    }
 
    public static Face getInstance() {
        if (null == instance) {
            synchronized (Face.class) {
                if (null == instance) {
                    instance = new Face();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}
  • 優點:線程安全;延遲加載;效率較高。
  • 缺點:JDK < 1.5 的時候不可用
  • 不可用原因:由於volatile關鍵字會屏蔽Java虛擬機所做的一些代碼優化,可能會導致系統運行效率降低,而JDK 1.5 以及之後的版本都修復瞭這個問題。(謹記!!!)

七、靜態內部類

public class Face {
    private static volatile Face instance;
 
    private Face() {
    }
 
    private static class FaceInstance {
        private static final Face faceInstance = new Face();
    }
 
    public static Face getInstance() {
        return FaceInstance.faceInstance;
    }
}
  • 優點:避免瞭線程不安全,延遲加載,效率高。
  • 缺點:暫無,最推薦使用。
  • 特點:這種方式跟餓漢式方式采用的機制類似,但又有不同。
  • 兩者都是采用瞭類裝載的機制來保證初始化實例時隻有一個線程。不同的地方在餓漢式方式是隻要Singleton類被裝載就會實例化,沒有懶加載的作用,而靜態內部類方式在Singleton類被裝載時並不會立即實例化,而是在需要實例化時,調用getInstance方法,才會裝載SingletonInstance類,從而完成Singleton的實例化。類的靜態屬性隻會在第一次加載類的時候初始化,所以在這裡,JVM幫助我們保證瞭線程的安全性,在類進行初始化時,別的線程是無法進入的。

八、單例模式的優點

可以減少系統內存開支,減少系統性能開銷,避免對資源的多重占用、同時操作

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