Java設計模式之單例模式簡介

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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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