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设计模式—单例模式(饿汉式 懒汉式)

时间:2021-09-21 20:56:19

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设计模式—单例模式(饿汉式 懒汉式)

目录

一、什么是单例模式?

二、单例模式的类型

三、单例模式的公共特征

四、单例模式-饿汉式

五、单例模式-懒汉式

5.1 懒汉式实现方式一(有问题不提倡使用)

5.2 懒汉式实现方式二(提倡使用)

一、什么是单例模式?

相信大家在面试过程中被提到单例模式的次数不少。

单例模式只是众多程序设计模式中最常用的一种,其它的还有工厂模式、建造模式、策略模式等。

单例模式,指的是一个类中的对象只能有一个,它在内存中只会创建一次对象设计模式。

在程序中如果多次用到同一个类中的方法进行操作时,在使用时就会创建多个对象。为了防止频繁创建对象造成内存资源浪费,就可以使用单例模式。

可以让程序仅在内存中创建一个对象,让所有需要调用的地方都共享这一单例对象。

二、单例模式的类型

单例模式有两种类型:

饿汉式:在类加载的时候就已经创建好该类的对象了,不会存在并发安全和性能问题。懒汉式:顾名思义,它比较懒。只有在真正需要使用对象的时候才去创建该类的对象。好处是可以节约内存资源,但是需要解决多线程情况下的安全问题。

三、单例模式的公共特征

单例类的对象只有一个私有构造器单例类必须自己创建自己的对象提供公共的静态方法,为其它所有类提供这个单例对象

四、单例模式-饿汉式

饿汉式在类加载时就创建好了该类对象,在程序调用时就能直接返回单例对象

public class Singleton1 {//提供私有的构造方法,这样外面类在new对象的时候就不能创建对象了private Singleton1(){};//保证每次提供的对象是同一个//一进入内存就会被创建一个对象private static Singleton1 singleton1 = new Singleton1();//提供公共获取Singleton1对象的方法public static Singleton1 getSingleton(){return singleton1;}}

五、单例模式-懒汉式

5.1 懒汉式实现方式一(有问题不提倡使用)

存在线程安全的问题,多线程下无法保证对象的唯一性!

懒汉式代码:

public class Singleton2 {private Singleton2(){};//进入内存先不进行创建对象private static Singleton2 singleton2 = null;public static Singleton2 getSingleton2(){if(singleton2 == null) {singleton2 = new Singleton2();}return singleton2;}}

测试代码:

public class SingletonTest{@Testpublic void getSingleton2Test(){//如果在多线程情况下,这种单例模式无法保证对象的唯一性for (int i = 0; i < 10; i++) {new Thread(()->{Singleton2 singleton2 = Singleton2.getSingleton2();System.out.println(singleton2);}).start();}}}

结果:出现了两个对象

5.2 懒汉式实现方式二(提倡使用)

上面那种懒汉式实现会出现线程安全问题,所以现在就需要解决。

使用DCL(Double Check Lock )双检查判断加同步锁的写法,还需要添加:

加上synchronize同步代码块加上volatile关键字,作用: 保证线程之间内存的可见性(如果当前线程做了修改,后面的线程获取的则是修改后最新的数据)禁止CPU指令重排,保证其指令执行的顺序与程序指明的顺序一致,不会发生顺序变化(如果发生指令重排,在创建对象的时候可能还没创建成功就给返回了一个空对象,出现空指针异常)

代码:

public class Singleton3 {private Singleton3(){};private volatile static Singleton3 singleton3 = null;public static Singleton3 getSingleton3(){//提升效率,如果对象不为空,则说明以及创建好了一个对象,直接返回就行不用每次都加锁判断if (singleton3 == null){//把创建对象的过程加入同步锁,防止出现线程安全问题synchronized (Singleton3.class){//再次检查对象是否存在,如果不存在才真正的创建对象if (singleton3 == null) {singleton3 = new Singleton3();}}}return singleton3;}}

测试:

public class SingletonTest{@Testpublic void getSingleton3Test(){//在多线程情况下,能保证对象的唯一性for (int i = 0; i < 10; i++) {new Thread(()->{Singleton3 singleton3 = Singleton3.getSingleton3();System.out.println(singleton3);}).start();}}}

效果:

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