网络软件,中山seo外包,地方网站建设方案,营业推广方案怎么写单例模式#xff0c;是一种常用的软件设计模式。在它的核心结构中只包含一个被称为单例的特殊类。 通过单例模式可以保证系统中#xff0c;应用该模式的类一个类只有一个实例。即一个类只有一个对象实例。 单例模式是设计模式中最简单的形式之一。这一模式的目的是使得类的一…单例模式是一种常用的软件设计模式。在它的核心结构中只包含一个被称为单例的特殊类。 通过单例模式可以保证系统中应用该模式的类一个类只有一个实例。即一个类只有一个对象实例。 单例模式是设计模式中最简单的形式之一。这一模式的目的是使得类的一个对象成为系统中的唯一实例。 要实现这一点可以从客户端对其进行实例化开始。因此需要用一种只允许生成对象类的唯一实例的机制“阻止”所有想要生成对象的访问。
单例模式的分类
单例模式可以根据实现方式的不同分为以下几种分类
饿汉式Eager Initialization在类加载的时候就创建并初始化单例对象。这种方式简单直接线程安全但可能会造成资源浪费因为即使没有使用单例对象它也会被提前创建。懒汉式Lazy Initialization在第一次使用时创建单例对象。这种方式避免了不必要的资源浪费但需要考虑线程安全性确保在多线程环境下仍然能够正确地创建单例对象。双重检验锁Double-Checked Locking结合了懒汉式和饿汉式的优点在多线程环境下既能保证线程安全又能延迟单例对象的创建。这种方式通过加锁来控制并发访问并使用 volatile 关键字来保证可见性。静态内部类Static Inner Class利用类加载机制来实现延迟加载和线程安全的单例对象。通过定义一个私有的静态内部类在这个静态内部类中创建单例对象从而保证只有在第一次使用时才会触发单例对象的初始化。枚举Enum枚举类型本身就是单例的。在Java中枚举类型能够保证在任何情况下都只有一个实例。因此可以直接使用枚举来实现单例模式。 这些分类方式基本上涵盖了常见的单例模式实现方式。根据具体的需求和场景选择适合的单例模式实现方式可以提高代码的可靠性和性能效率。
Singleton模式的使用场景
单例模式是一种常见的设计模式在以下情况下可以考虑使用单例模式 1.全局资源共享当应用程序需要在多个部分共享同一个资源时可以使用单例模式确保只有一个实例存在。例如数据库连接池、日志记录器等全局资源可以使用单例模式来管理和访问。 2.对象缓存当需要缓存对象以提高性能时可以使用单例模式来管理缓存。通过保持单例实例可以避免重复创建对象并且在需要时可以快速获取缓存对象。 3.配置信息管理当应用程序需要维护一些全局配置信息时可以使用单例模式来管理这些配置。这样可以确保只有一个实例保存和管理配置信息并且可以在程序的各个地方使用。 4.日志记录器在应用程序中通常需要一个日志记录器来记录系统的操作和异常信息。通过使用单例模式可以方便地在代码的任何地方访问和使用统一的日志记录器。 5.系统计数器某些场景需要记录系统某些操作的次数如请求处理次数、任务处理次数等。使用单例模式可以方便地实现对统计数据的更新和访问。 需要注意的是单例模式并不适用于所有的场景。在一些情况下它可能会导致代码的复杂性增加或者造成不必要的性能开销。
饿汉式
指全局的单例实例在类装载时构建。它是线程安全的但是如果这个类我一直不使用由于类初始化时就已经实例它了所以它会一直占着资源不释放。
/*** 单例模式*/
public class Singleton {// 饿汉式private static Singleton instance2 new Singleton();public static Singleton getInstance3(){return instance2;}
}懒汉式–线程不安全
最基础的实现方式线程上下文单例不需要共享给所有线程也不需要加synchronize之类的锁以提高性能有个致命缺点就是在两个相同的线程中同时调用了getInstance1() 时就会在这两个线程中产生不同的Singleton 对象。单例的作用就相当没有了。由于它的线程不安全所以有了下面的方式。
/*** 单例模式*/
public class Singleton {private static Singleton instance;// 懒汉式—线程不安全public static Singleton getInstance1(){if (instance null){instance new Singleton();}return instance;}
}懒汉式–线程安全
加上synchronize之类保证线程安全的基础上的懒汉模式相对性能很低大部分时间并不需要同步。
/*** 单例模式*/
public class Singleton {private static Singleton instance;// 懒汉式—线程安全public static synchronized Singleton getInstance2(){if (instance null){instance new Singleton();}return instance;}
}它是线程安全了但由于它是同步方法在多线程调用它时都会synchronized下从而效率低下。在使用的过程中为了提高效率所以我们有了如下方式
双重检验锁
在懒汉式基础上利用synchronize关键字和volatile关键字确保第一次创建时没有线程间竞争而产生多个实例仅第一次创建时同步性能相对较高
public class Singleton {private static volatile Singleton instance;private Singleton() {// 私有构造函数防止外部创建实例}public static synchronized Singleton getInstance() {if (instance null) {synchronized (Singleton.class) {if (instance null) {instance new Singleton();}}}return instance;}
}
在上述代码中getInstance() 方法使用了双重检验锁首先检查 instance 是否为 null如果是则再进入同步块进行二次检查确保只有一个线程能够创建实例。同时为了避免由于指令重排序而导致的问题需要给 instance 声明为 volatile保证可见性。
静态内部类登记式
创建类的全局属性存在创建类被装载时创建。
public class Singleton {private static MapString, Singleton registry new HashMap();private Singleton() {// 私有构造函数防止外部实例化}public static synchronized Singleton getInstance(String key) {if (!registry.containsKey(key)) {registry.put(key, new Singleton());}return registry.get(key);}
}第一次记载Singleton 时并不会初始化instance只有第一次调用getInstance4()时才会实例化。它不仅保证线程安全、也能保证对象的唯一性同时也延迟了单例的实例化。它也是最为推荐的一种单例模式
