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单例设计模式理解起来非常简单。一个类只允许创建一个对象(或者实例),那这个类就是一个单例类,这种设计模式就叫单例模式。
下面的示例中如果每个类都创建一个 Logger 实例,就可能造成日志内容被覆盖的情况。
如果有些数据在系统中只应保存一份,那就比较适合设计为单例类。比如,配置信息类,全局 ID 生成器等。
要实现一个单例,我们要考虑以下几点:
懒汉式相对于饿汉式的优势是 「支持延迟加载」 。但缺点也很明显,因为使用了 synchronized 关键字导致这个方法的 「并发度很低」 。如果这个单例类偶尔会被用到,那这种实现方式还可以接受。但是,如果频繁地用到,就会导致性能瓶颈,这种实现方式就不可取了。
这是一种既支持延迟加载、又支持高并发的单例实现方式。
在 java1.5 以下 instance = new Singleton(); 有指令重排问题,需要给 instance 成员变量加上 volatile 关键字,java1.5 之后不会再这个问题。
这种方式利用了 Java 的静态内部类,有点类似饿汉式,但又能做到了延迟加载。
当外部类 Singleton 被加载的时候,并不会创建 SingletonHolder 实例对象。只有当调用 getInstance() 方法时,SingletonHolder 才会被加载,这个时候才会创建 instance。insance 的唯一性、创建过程的线程安全性,都由 JVM 来保证。所以,这种实现方法既保证了线程安全,又能做到延迟加载。
这是一种最简单的实现方式,基于枚举类型的单例实现。这种实现方式是通过 Java 枚举类型本身的特性,保证了实例创建的线程安全性和实例的唯一性。
上面的单例类对象是进程唯一的,一个进程只能有一个单例对象。那如何实现一个线程唯一的单例呢?
假设 IdGenerator 是一个线程唯一的单例类。在线程 A 内,我们可以创建一个单例对象 a。因为线程内唯一,在线程 A 内就不能再创建新的 IdGenerator 对象了,而线程间可以不唯一,所以,在另外一个线程 B 内,我们还可以重新创建一个新的单例对象 b。
我们通过一个 ConcurrentHashMap 来存储对象,其中 key 是线程 ID,value 是对象。这样我们就可以做到,不同的线程对应不同的对象,同一个线程只能对应一个对象。实际上,Java 语言本身提供了 ThreadLocal 工具类,可以更加轻松地实现线程唯一单例。
单例模式中的懒汉式和饿汉式有什么区别
设计模式是被编程者总结出来的一套被反复使用的、多数人知晓的、经过分类编目的代码设计经验。掌握常用的设计模式对于Java应聘者来说十分重要,如单例模式、工厂模式、建造者模式等。接下来具体料及一下Java常用设计模式及应用场景:
1、单例模式:保证一个类仅有一个实例并提供一个全局访问点,如一些配置文件或者管理类可以设计为单例,常用的线程池也是单例。
2、模板方法:在定义好的算法骨架下允许子类为一个或多个步骤提供实现,一次性实现算法的不变部分将可变部分留给子类实现,当子类实现代码逻辑雷同时可以使用此设计模式。
3、工厂模式:创建对象需要大量的重复代码时,通过子类实现方法来创建对象。如Spring中通过工厂模式将创建对象的任务交给容器管理。
4、原型模式 :在应用程序可能有某些对象的结构比较复杂,但又需要频繁的使用它们,如这个时候不断的新建这个对象势必会大大损耗系统内存的,这个时候需要使用原型模式来对这个结构复杂又要频繁使用的对象进行克隆。所以原型模式就是用原型实例指定创建对象的种类,且通过复制这些原型创建新的对象。主要应用与那些创建新对象的成本过大时。它的主要优点就是简化了新对象的创建过程,提高了效率,同时原型模式提供了简化的创建结构。
5、建造者模式:讲复杂对象的构建和表示分离,适用于流程固定,但是顺序不一定固定的场景。如需要给一个对象多次给不同的属性赋值,可以使用链式调用传参,最后生成对象。如策略模式,观察者模式,模板方法模式,foreach中的迭代器模式,spring 中ASM的访问者模式,动态代理等都有一些了解。
6、适配器模式:在应用程序中可能需要将两个不同接口的类来进行通信,在不修改这两个的前提下可能会需要某个中间件来完成这个衔接的过程。这个中间件就是适配器。所谓适配器模式就是将一个类的接口,转换成客户期望的另一个接口。它可以让原本两个不兼容的接口能够无缝完成对接。作为中间件的适配器将目标类和适配者解耦,增加了类的透明性和可复用性。
7、桥接模式 :如果说某个系统能够从多个角度来进行分类,且每一种分类都可能会变化,那么我们需要做的就是讲这多个角度分离出来,使得他们能独立变化,减少他们之间的耦合,这个分离过程就使用了桥接模式。所谓桥接模式就是讲抽象部分和实现部分隔离开来,使得他们能够独立变化。桥接模式将继承关系转化成关联关系,封装了变化,完成了解耦,减少了系统中类的数量,也减少了代码量。
设计模式应用场景是什么?JavaEE应用中Spring用于创建IOC容器的监听器就是基于观察者模式的。Spring中获取FileSystemResource和ClassPathResource等功能雷同的类时使用模板方法。
单例模式包含懒汉饿汉式以及不同的变种,工厂类设计模式一般也设计为单例。项目中的一些配置或引入外部的sdk需要创建管理类,或封装自己的框架时需要用到单例;工厂方法在编码时不能预见需要创建哪种类的实例。
设计模式是一套被反复使用、多数人知晓、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。设计模式于己于他人于系统都是多赢,设计模式使代码编制真正工程化,设计模式是软件工程的基石。
单例中懒汉和饿汉的本质区别?
饿汉式:
public
class
Singleton{
private
static
Singleton
singleton
=
new
Singleton
();
private
Singleton
(){}
public
Singleton
getInstance(){return
singletion;}
}
懒汉式:
public
class
Singleton{
private
static
Singleton
singleton
=
null;
public
static
synchronized
synchronized
getInstance(){
if(singleton==null){
singleton
=
new
Singleton();
}
return
singleton;
}
}
比较:
饿汉式是线程安全的,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,以后不在改变
懒汉式如果在创建实例对象时不加上synchronized则会导致对对象的访问不是线程安全的
推荐使用第一种
1、饿汉式是线程安全的,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,以后不在改变。懒汉式如果在创建实例对象时不加上synchronized则会导致对对象的访问不是线程安全的。
2、从实现方式来讲他们最大的区别就是懒汉式是延时加载,他是在需要的时候才创建对象,而饿汉式在虚拟机启动的时候就会创建,饿汉式无需关注多线程问题,写法简单明了,能用则用。真正用到的时候才去建这个单例对象,“饿汉式”是在不管用不用得上,一开始就建立这个单例对象。
扩展资料
1、单件模式用途:单件模式属于工厂模式的特例,只是它不需要输入参数并且始终返回同一对象的引用。单件模式能够保证某一类型对象在系统中的唯一性,即某类在系统中只有一个实例。
2、它的用途十分广泛,打个比方,我们开发了一个简单的留言板,用户的每一次留言都要将留言信息写入到数据库中,最直观的方法是没次写入都建立一个数据库的链接。
3、这是个简单的方法,在不考虑并发的时候这也是个不错的选择。但实际上,一个网站是并发的,并且有可能是存在大量并发操作的。如果我们对每次写入都创建一个数据库连接,那么很容易的系统会出现瓶颈,系统的精力将会很多的放在维护链接上而非直接查询操作上。这显然是不可取的。
百度百科-单例模式
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