定义:
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。
结构:(书中图,侵删)
结构超简单。就在你想控制实例数的类上操作即可。
1.定义一个static的对象引用
2.私有化构造方法
3.提供一个获取实例的方法(static的)
实例:
这又是一个在面试中频繁出现的设计模式,我至今不知道为什么大家那么偏爱这个模式。
而且基本上都是让你现场写一个单例模式的例子,基于这个很现实的原因,这个模式也好好好掌握。
我这里就不举生活中的例子了,直接上代码。
单例模式又分为两种形式:
一、饿汉式:在类加载是就初始化实例。
二、懒汉式:在第一次调用的时候,才初始化实例。
饿汉式:
- package designpattern.singleton;
- public class HungrySingleton {
- private static HungrySingleton instance = new HungrySingleton();// 静态初始化
-
- private HungrySingleton() {// 私有化构造方法
- }
- public static HungrySingleton GetInstance() {// 获取实例,static的
- return instance;
- }
- }
懒汉式:
- package designpattern.singleton;
- public class LazySingleton {
- private static LazySingleton instance;
- private LazySingleton() {// 私有化构造方法
- }
- public static LazySingleton getInstance() {// 获取实例,static的
- if (instance == null) {
- instance = new LazySingleton();// 方法中创造实例
- }
- return instance;
- }
- }
但是,如果是在多线程的情况下,可能会造成创造出两个实例的情况,可以考虑在getInstance方法上加上synchronized修饰:
- package designpattern.singleton;
- public class LazySingleton2 {
- private static LazySingleton2 instance;
- private LazySingleton2() {
- }
- public static synchronized LazySingleton2 getInstance() {// synchronized 修饰
- if (instance == null) {
- instance = new LazySingleton2();
- }
- return instance;
- }
- }
这个可以进一步优化,只让线程在还没有实例化的情况下加锁:
- package designpattern.singleton;
- import java.util.concurrent.locks.Lock;
- import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
- public class LazySingleton3 {
- private static LazySingleton3 instance;
- private static Lock lock = new ReentrantLock();
- private LazySingleton3() {
- }
- public static synchronized LazySingleton3 getInstance() {
- try {
- if (instance == null) {
- lock.lock();
- if (instance == null) {// 有必要再次判断,不然还是存在线程安全问题
- instance = new LazySingleton3();
- }
- lock.unlock();
- }
- } finally {// 保证锁被释放
- lock.unlock();
- }
- return instance;
- }
- }
总结:
饿汉式,在类加载是就初始化实例,要提前占用系统资源,但是不用考虑多线程访问可能造成的创建多个实例的问题。
懒汉式,在第一次调用的时候,才初始化实例,不用提前占用系统资源,但是需要考虑到多线程访问的问题。
这个模式在所有需要控制实例数的情况下都能使用,最常见的两个例子,就是数据库连接池和线程池。
数据库连接池的设计一般也是采用单例模式,因为数据库连接是一种数据库资源。数据库软件系统中使用数据库连接池,主要是节省打开或者关闭数据库连接所引起的效率损耗,这种效率上的损耗还是非常昂贵的,因为何用单例模式来维护,就可以大大降低这种损耗。