Java设计模式偷跑系列(六)Singleton模式的建模与实现

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单例模式（Singleton）：是一种经常使用的设计模式。

在Java应用中。单例对象能保证在一个JVM中。该对象仅仅有一个实例存在。

优点主要有：1、某些类创建比較频繁，对于一些大型的对象，这是一笔非常大的系统开销。

2、省去了new操作符，减少了系统内存的使用频率，减轻GC压力。

单例模式主要有两种实现方式：1、懒汉式。2、饿汉式

一、uml建模

二、代码实现：

1、懒汉式

/**
* 演示样例：单例--单例对象能保证在一个JVM中。该对象仅仅有一个实例存在。
*
* 缺点：这样的做法在多线程环境下，不安全
*
* 懒汉式
*/

class Singleton {
/**
* 持有私有静态变量(也称类变量)，防止被引用
*
* 此处赋值为null。目的是实现延迟载入 (由于有些类比較庞大，所以延迟载入有助于提升性能)
*/
private static Singleton instance = null;

/** 私有构造方法，防止被实例化 */
private Singleton() {

}

/** 静态工厂方法，创建实例 --仅仅只是这里是创建自己，并且仅仅能创建一个 */
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}

public void info() {
System.out.println("this is a test method...");
}
}

/**
* client測试类
*
* @author Leo
*/
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Singleton s1 = Singleton.getInstance();
/**
* 调用普通方法
*/
s1.info();
Singleton s2 = Singleton.getInstance();
/**
* 执行结果为true。说明s1、s2这两个类变量都指向内存中的同一个对象
*/
System.out.println(s1 == s2);
}
}

2、饿汉式

/**
* 饿汉式
*/

class Singleton {
private static Singleton instance = new Singleton();

private Singleton() {

}

public static Singleton getInstance() {
return instance;
}

public void info() {
System.out.println("this is a test method...");
}
}

/**
* client測试类
*
* @author Leo
*/
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Singleton s1 = Singleton.getInstance();
/**
* 调用普通方法
*/
s1.info();
Singleton s2 = Singleton.getInstance();
/**
* 执行结果为true，说明s1、s2这两个类变量都指向内存中的同一个对象
*/
System.out.println(s1 == s2);
}

}

3、假设考虑多线程，那么getInstance()方法要加同步synchronized，这时饿汉式比懒汉式要好。虽然资源利用率要差，可是不用同步。

/**
*
* 考虑多线程的时候。以下这样的做法能够參考一下：--懒汉式
*
* 在创建类的时候进行同步。所以仅仅要将创建和getInstance()分开，单独为创建加synchronizedkeyword
*
* 这样的做法考虑性能的话，整个程序仅仅需创建一次实例，所以性能也不会有什么影响。
*
* @author Leo
*/
public class SingletonTest {

private static SingletonTest instance = null;

private SingletonTest() {
}

private static synchronized void syncInit() {
if (instance == null) {
instance = new SingletonTest();
}
}

public static SingletonTest getInstance() {
if (instance == null) {
syncInit();
}
return instance;
}
}

三、总结

单例模式保证了一个类仅仅有一个实例，且提供一个訪问全局点的方式，更加灵活的保证了实例的创建和訪问约束。

系统中仅仅有一个实例。因此构造方法应该为私有 饿汉式：类载入时直接创建静态实例。懒汉式：第一次须要时才创建一个实例，那么getInstance方法要加同步 饿汉式比懒汉式要好。虽然资源利用率要差。可是不用同步。