Java设计模式----单例模式

从今天开始，自己深入研究一下Java的设计模式。设计模式是前人工作的总结和提炼。如果能合理地运用设计模式，不仅使系统更容易被他人理解，同时也能够使系统拥有更加合理结构。单例模式是最常用的设计模式之一，今天就整理一下单例模式的知识。

单例模式的概念

单例模式的好处

单例模式的类图

单例模式的实现

单例模式的概念

单例模式概念： 是一种对象创建模式，用于产生一个对象的具体实例，它可以确保系统中一个类只产生一个实例。

单例模式的优点

在Java语言中，能带来以下两点好处：

1、对于频繁使用的对象，可以省略创建对象所花的时间，这对于那些重量级的对象而言，是非常可观的提笔开销。

2、由于new操作的次数减少，因而对系统内存的使用频率也会降低，这将减少GC的压力，缩短GC提顿时间。

因此对于系统的关键组件和被频繁使用的对象，使用单例模式便可以有效地改善系统的性能。

单例模式的类图

单例模式的实现

第一种实现方法

public class Singleton {
//私有化构造函数，这样保证单例不会在系统中的其他代码内被实例化
private Singleton(){

}
//instance和getInstance必须是static
private static Singleton instance = new Singleton();
public static Singleton getInstance(){
return instance;
}
}

这种单例的实现方式比较简单，它的不足在于：无法对instance做延迟加载。假如单例的创建过程很慢，而由于instance 成员变量是static定义的，因此JVM加载单例类时，单例就会被创建，如果此时，这个单例类在系统中还扮演其他角色，那么在任何使用这个单例类的地方都会初始化这个单例变量。

第二种实现方法（加入了延迟加载）

public class LazySinglen {
//私有化构造函数，这样保证单例不会在系统中的其他代码内被实例化
private LazySinglen(){

}
//instance和getInstance必须是static
private static LazySinglen instance = null;
public static synchronized LazySinglen getInstance(){
if (instance == null){
instance = new LazySinglen();
}
return instance;
}
}

这种单例模式实现了延迟加载的功能，但是由于引入了同步关键字，使得系统性能降低，有些得不偿失。

第三种实现方法（使用内部类）

public class StaticSingleton {
private StaticSingleton(){

}
private static class SingletonHolder{
private static StaticSingleton instance = new StaticSingleton();
}
public static  StaticSingleton getInstance(){
return SingletonHolder.instance;
}
}

使用内部类的方式实现单例，既可以 做到延迟加载，也不必须使用同步关键字，是一种比较完善的做法。（解释：当StaticSingleton被加载时，其内部类不会被初始化，故可以确保当StaticSingleton 类被载入JVM时，不会初始化单例类，而当getInstance()方法被调用时，才会加载内部类，从而初始化instance。由于实例的建立是在类加载时完成的，故对多线程友好，getInstance()也不需要同步关键字。）