淺談Java中幾種常用設計模式之單例模式

一、單例模式

       是Java多種設計模式中較為常用的一種，在它的核心結構中只包含了一個稱為單例的特殊類別。透過單例模式可以保證系統中，應用此模式的類別只有一個實例。

二、模式需求

1、自己的建構方法必須私有化

2、類別的內部自己創造一個自己唯一的實例

#3 、要提供一個公開的靜態方法供其他物件取得該實例

三、幾種實作方式

#餓漢式

public class Simple {
private static Simple simple = new Simple();
private Simple() {
}
public static Simple getInstance() {
return simple;
}
}

這種實作方式在類別載入時進行實例化，沒有延遲加載，是線程安全的。

懶漢式

public class Slacker {
private static volatile Slacker slacker = null;
private Slacker() {
}
/**
* 最简单的懒汉式实现
* @return
*/
public static Slacker getInstance() {
if(slacker == null) {
slacker = new Slacker();
}
return slacker;
}
}

這種實作方式是最基本的實現，最大的問題是不支援多線程，並發存取方法會獲得不只一個實例，所以嚴格來講不是單例模式。

public class Slacker {
//volatile关键字的作用
//1、保证内存可见性:保证每个线程访问volatile修饰的共享变量时获取到的都是最新的。
//2、防止指令重排序--通过内存屏障实现
private static volatile Slacker slacker = null;
private Slacker() {
}
/**
* 加synchronized关键字解决线程同步问题
* @return
*/
public static synchronized Slacker getInstanceSync() {
if(slacker == null) {
slacker = new Slacker();
}
return slacker;
}
}

 這種透過在方法上加synchronized鎖定實現的方式，可以解決執行緒並發存取的問題，實作單例，但是加鎖後會影響效率，所以往往不這樣使用。

雙重檢查鎖定

public class Slacker {
//volatile关键字的作用
//1、保证内存可见性:保证每个线程访问volatile修饰的共享变量时获取到的都是最新的。
//2、防止指令重排序--通过内存屏障实现
private static volatile Slacker slacker = null;
private Slacker() {
}
/**
* 双重检查锁解决线程同步问题
* @return
*/
public static Slacker getInstanceDoubleLock() {
if(slacker == null) {
synchronized (Slacker.class) {
if(slacker == null) {
slacker = new Slacker();
}
}
}
return slacker;
}
}

 這種方式採用雙鎖定機制，能夠適應多執行緒並發存取的情況，且能保持高效能。

靜態內部類別實作

/**
* 静态内部类方式实现单例模式
*
* 当StaticInnerClass第一次被加载时，并不需要去加载StaticInnerClassHoler，只有当getInstance()方法第一次被调用时，
* 才会去初始化staticInnerClass,第一次调用getInstance()方法会导致虚拟机加载StaticInnerClassHoler类，这种方法不仅能
* 确保线程安全，也能保证单例的唯一性，同时也延迟了单例的实例化。
*
* @author chenf
*
*/
public class StaticInnerClass {
private StaticInnerClass() {
}
// 静态内部类
private static class StaticInnerClassHoler {
// 在静态内部类中定义外部类的实例
private static StaticInnerClass staticInnerClass = new StaticInnerClass();
}
/**
* 获取时调用静态内部类的类属性获取外部类的实例
*
* @return
*/
public static StaticInnerClass getInstance() {
return StaticInnerClassHoler.staticInnerClass;
}
}

這種方式不僅可以實現多執行緒的安全訪問，同時還可以使用內部類別載入機制達到延遲載入的目的。

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