确保一个类有且只有一个实例,避免产生多个对象消耗过多的资源,或者某种类型的对象只应该有且只有一个
实现单例模式的几个注意点:
确保单例类的对象有且只有一个,尤其是在多线程环境下
实现方式汇总
饿汉式
public class Singleton {
private static Singleton instance = new Singleton();
private Singleton(){}
public static Singleton getInstance(){
return instance;
}
}
懒汉式
public class NotThreadSafeSingleton {
private static NotThreadSafeSingleton instance;
private NotThreadSafeSingleton() {}
public static NotThreadSafeSingleton getInstance() {
if (null == instance) {
instance = new NotThreadSafeSingleton();
}
return instance;
}
}
优点: 只有在使用时才会实例化,在一定程度上节约资源
缺点: 第一次加载时需要及时进行实例化,反应稍慢,线程不安全
有的时候为了线程同步也会为 getInstance()
添加 synchronized
关键字
public class ThreadSafeSynchronizedSingleton {
private static ThreadSafeSynchronizedSingleton instance;
private ThreadSafeSynchronizedSingleton() {}
public static synchronized ThreadSafeSynchronizedSingleton getInstance() {
if (null == instance) {
instance = new ThreadSafeSynchronizedSingleton();
}
return instance;
}
}
优点: 在多线程的情况下保证单例对象唯一性的手段
缺点: 每次调用 getInstance()
方法都进行同步,造成不必要的开销
Double Check Lock (DCL) 实现单例
public class ThreadSafeDoubleCheckSingleton {
private static volatile ThreadSafeDoubleCheckSingleton instance;
private ThreadSafeDoubleCheckSingleton() {}
public static ThreadSafeDoubleCheckSingleton getInstance() {
if (null == instance) {
synchronized (ThreadSafeDoubleCheckSingleton.class) {
if (null == instance) {
instance = new ThreadSafeDoubleCheckSingleton();
}
}
}
return instance;
}
}
优点: 既能够在需要时才初始化单例,又能够保证线程安全,且单例对象初始化后调用 getInstance()
不进行同步锁,资源利用率高
缺点: 第一次加载时反应稍慢,也由于 Java 内存模型的原因偶尔会失败,在高并发情况下可能出现 DCL 失效问题,虽然概率很小
总结: 能够在绝大多数场景下保证单例对象的唯一性,除非你的代码在并发场景比较复杂,或低于 JDK 6 版本下使用,否则,这种方式一般能够满足需求
静态内部类单例模式
public class ThreadSafeStaticInnerClassSingleton {
private ThreadSafeStaticInnerClassSingleton() {}
private static class Holder {
private static ThreadSafeStaticInnerClassSingleton instance = new ThreadSafeStaticInnerClassSingleton();
}
public static ThreadSafeStaticInnerClassSingleton getInstance() {
return Holder.instance;
}
}
由于在 DCL 在高并发的情况下,可能出现 DCL 失效问题,所以这里更建议采用这种创建单例类的方式,原因如下: 当第一次加载 Singleton 类时并不会初始化 instance
,只有在第一次调用 Singleton 的 getInstance()
方法时才会导致 instance
初始化,第一次调用时 会导致虚拟机加载 SingletonHolder 类,这种方式技能保证线程安全,也能保证单例对象的唯一性,同时也延迟了单例的实例化。
枚举单例
public enum EnumSingleton {
INSTANCE;
}
这种方式写法简单,并且默认枚举实例的创建是线程安全的
使用容器实现单例模式
public class SingletonManager {
private static Map<String, Object> objectMap = new HashMap<>();
private SingletonManager() {
}
public static void registerService(String key, Object instance) {
if (!objectMap.containsKey(key)) {
objectMap.put(key, instance);
}
}
public static Object getService(String key) {
return objectMap.get(key);
}
}
将多种单例类型注入到一个统一的管理类中,在使用时根据 key 获取对象对应类型的对象。
利用这种方式有以下几个优势:
并且在使用可以通过统一的接口进行获取操作,降低用户成本
无论采用哪种方式,都应该根据项目本身来决定。但是这里更建议采用静态内部类的写法,因为该写法不仅保证了线程安全,而且相较于双重锁写法更加优雅。
参考:《Android源码设计模式解析与实战》
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