設計模式 單例模式

2022-09-09 18:39:18 字數 2708 閱讀 7126

保證乙個類僅有乙個例項，並提供乙個訪問它的全域性訪問點

public class singleton 


public static singleton getinatance()


}
**餓漢式是典型的空間換時間，在類裝載時進行了物件例項化，不管是否使用都先建立出來，類裝載較慢，但提取物件的速度快，餓漢式基於jvm類裝載的機制避免了多執行緒同步問題，但是沒有達到懶載入的效果， 如果從始至終從未使用過這個例項，則會造成記憶體的浪費 **

public class singleton    


public static singleton getinstance() 


return instance; 


} }
懶漢式例項化時機是在第一次呼叫時，實現lazy loading，第一次呼叫反應稍慢，而且多執行緒時不安全

public class singleton 


public static synchronized singleton getinstance() 


return instance; 


} }
這種寫法實現了執行緒安全，但是每次提取例項物件的時候，都需要進行同步，造成不必要的開銷，而且大部分時候我們用不到同步，所以不建議使用這種寫法

public class singleton    


public static singleton getinstance() 


} } 


return instance; 


} }
雙重檢測鎖（double checked locking），有兩次對instance的判空，一次在同步塊外，次在同步塊內，因為有可能多個執行緒一起進入同步塊外的if，如果在同步塊內不進行二次檢驗的話就會生成多個例項了，兩次判空也減少了不必要的同步

注意： 這段**看起來很完美，很可惜，它是有問題。主要在於instance = new singleton()這句，這並非是乙個原子操作，事實上在 jvm 中這句話大概做了下面 3 件事情

給 instance 分配記憶體

呼叫 singleton 的建構函式來初始化成員變數

將instance物件指向分配的記憶體空間（執行完這步 instance 就為非 null 了）

但是在 jvm 的即時編譯器中存在指令重排序的優化。也就是說上面的第二步和第三步的順序是不能保證的，最終的執行順序可能是 1-2-3 也可能是 1-3-2。如果是後者，則在 3 執行完畢、2 未執行之前，被執行緒二搶占了，這時 instance 已經是非 null 了（但卻沒有初始化），所以執行緒二會直接返回 instance，然後使用，然後順理成章地報錯

我們只需要將 instance 變數宣告成 volatile 就可以了

public class singleton   


private singleton()


public static singleton getinstance() 


}
**這種寫法仍然使用jvm本身機制保證了執行緒安全問題；由於 singletonholder 是私有的，除了 getinstance() 之外沒有辦法訪問它，而第一次載入singleton類時並不會初始化instance，只有第一次呼叫getinstance方法時虛擬機器載入singletonholder 並初始化instance，因此它是懶漢式的，這樣不僅能確保執行緒安全也能保證singleton類的唯一性， 同時讀取例項的時候不會進行同步，沒有效能缺陷；也不依賴 jdk 版本。 所以推薦使用靜態內部類單例模式 **

public enum singleton
可以通過easysingleton.instance來訪問例項，這比呼叫getinstance()方法簡單多了。建立列舉預設就是執行緒安全的，而且還能防止反序列化導致重新建立新的物件。但是還是很少看到有人這樣寫，不熟悉還有可讀性並不是很高

public class singletonmanager 


public static void registerservice(string key,object instance)


}public static object getservice(string key) 


}
用singletonmanager 將多種的單例類統一管理，在使用時根據key獲取物件對應型別的物件。這種方式使得我們可以管理多種型別的單例，並且在使用時可以通過統一的介面進行獲取操作，降低了使用者的使用成本，也對使用者隱藏了具體實現，降低了耦合度

一般來說，單例模式有六種寫法：餓漢式 、 懶漢式 、 雙重檢測鎖 、 靜態內部 、 列舉 、 容器。

**在開發中，一般情況下直接使用餓漢式就好了，如果明確要求要懶載入（lazy loading）會傾向於使用靜態內部類，如果涉及到反序列化建立物件時會試著使用列舉的方式來實現單例 **

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