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Java单例模式的6种实现方式详解

为什么使用单例模式

需要确保某个类只要一个对象,或创建一个类需要消耗的资源过多,如访问IO和数据库操作等,这时就需要考虑使用单例模式了。

使用单例模式需要注意的关键点

将构造函数访问修饰符设置为private 通过一个静态方法或者枚举返回单例类对象 确保单例类的对象有且只有一个,特别是在多线程环境下 确保单例类对象在反序列化时不会重新构建对象

单例模式的几种写法

1. 饿汉式

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/**

  * 饿汉式实现单例模式

  */

public class Singleton {

     private static Singleton instance = new Singleton();

     private Singleton() {

     }

     public static Singleton getInstance() {

         return instance;

     }

}

2. 懒汉式

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/**

  * 懒汉式实现单例模式

  */

public class Singleton {

     private static Singleton instance;

     private Singleton() {

     }

     // synchronized方法,多线程情况下保证单例对象唯一

     public static synchronized Singleton getInstance() {

         if (instance == null ) {

             instance = new Singleton();

         }

         return instance;

     }

}

getInstance()方法中添加了synchronized关键字,使其变成一个同步方法,目的是为了在多线程环境下保证单例对象唯一。

优点 : 只有在使用时才会实例化单例,一定程度上节约了资源。

缺点 : 第一次加载时要立即实例化,反应稍慢。每次调用getInstance()方法都会进行同步,这样会消耗不必要的资源。这种模式一般不建议使用。

3. DCL(Double CheckLock)实现单例

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/**

  * DCL实现单例模式

  */

public class Singleton {

     private static Singleton instance = null ;

     private Singleton() {

     }

     public static Singleton getInstance() {

         // 两层判空,第一层是为了避免不必要的同步

         // 第二层是为了在null的情况下创建实例

         if (instance == null ) {

             synchronized (Singleton. class ) {

                 if (instance == null ) {

                     instance = new Singleton();

                 }

             }

         }

         return instance;

     }

}

优点 : 资源利用率高,既能够在需要的时候才初始化实例,又能保证线程安全,同时调用getInstance()方法不进行同步锁,效率高。

缺点 : 第一次加载时稍慢,由于Java内存模型的原因偶尔会失败。在高并发环境下也有一定的缺陷,虽然发生概率很小。
DCL模式是使用最多的单例模式实现方式,除非代码在并发场景比较复杂或者JDK 6以下版本使用,否则,这种方式基本都能满足需求。

4. 静态内部类

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/**

  * 静态内部类实现单例模式

  */

public class Singleton {

     private Singleton() {

     }

     public static Singleton getInstance() {

         return SingletonHolder.instance;

     }

     /**

      * 静态内部类

      */

     private static class SingletonHolder {

         private static Singleton instance = new Singleton();

     }

}

第一次加载Singleton类时不会初始化instance,只有在第一次调用getInstance()方法时,虚拟机会加载SingletonHolder类,初始化instance。

这方式既保证线程安全,单例对象的唯一,也延迟了单例的初始化,推荐使用这种方式来实现单例模式。

5. 枚举单例

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/**

  * 枚举实现单例模式

  */

public enum SingletonEnum {

     INSTANCE;

     public void doSomething() {

         System.out.println( "do something" );

     }

}

默认枚举实例的创建是线程安全的,即使反序列化也不会生成新的实例,任何情况下都是一个单例。

优点 : 简单!

6. 容器实现单例

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import java.util.HashMap;

import java.util.Map;

/**

  * 容器类实现单例模式

  */

public class SingletonManager {

     private static Map<String, Object> objMap = new HashMap<String, Object>();

     public static void regsiterService(String key, Object instance) {

         if (!objMap.containsKey(key)) {

             objMap.put(key, instance);

         }

     }

     public static Object getService(String key) {

         return objMap.get(key);

     }

}

SingletonManager可以管理多个单例类型,使用时根据key获取对象对应类型的对象。这种方式可以通过统一的接口获取操作,隐藏了具体实现,降低了耦合度。

总结

本篇文章就到这里了,希望能够给你带来帮助,也希望您能够多多关注的更多内容!

原文链接:https://www.jianshu.com/p/e57098c265f9

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