GoF之单例模式详解（单例模式在哪里使用）

GoF 23种设计模式的分类表：

定义及场景：

保证一个类只能生成一个实例，并且提供一个访问该实例的全局访问点。

例如，Windows 中只能打开一个任务管理器，这样可以避免因打开多个任务管理器窗口而造成内存资源的浪费，或出现各个窗口显示内容的不一致等错误。还有 Windows 的回收站、操作系统中的文件系统、多线程中的线程池、显卡的驱动程序对象、打印机的后台处理服务、应用程序的日志对象、数据库的连接池、网站的计数器、Web 应用的配置对象、应用程序中的对话框、Spring中Bean、Servlet等常常被设计成单例。

优点：

由于单例模式只生成一个实例，减少了系统性能的开销，当一个对象的产生需要比较多的资源时，如读取配置、产生其他依赖对象时，则可以通过在应用启动时直接产生一个单例对象，然后永久驻留在内存中的方式来解决。

单例模式可以在系统设置全局的访问点，优化环共享资源访问，例如可以设计一个单例类，负责所有数据表的映射处理。

常见单例模式实现方式：

饿汉式（线程安全，调用效率高。不能延时加载）

//问题：如只加载本类，而不需要调用getInstance()，则造成资源浪费。
public class SingletonTest
{
 //类初始化时，立即加载这个对象(没有延时加载的优势)
 //静态变量加载是天然的线程安全
 private static SingletonTest singletonTest = new SingletonTest();
 //构造器私有化
 private SingletonTest() {
 }
 //定义一个全局的访问点，访问这个单例对象，方法没有同步，调用效率高
 public static SingletonTest getInstance(){
 return singletonTest;
 } 
}

懒汉式（线程安全，调用效率不高。可延时加载。单线程可以去掉同步块来提高效率）

//问题：每次调用getInstance()方法都要同步，并发效率较低。
public class SingletonTest
{
 //类初始化时，不会立即加载这个对象,用到时再创建
 private static SingletonTest singletonTest;
 //构造器私有化
 private SingletonTest(){
 }
 //方法同步，调用效率较低
 public static synchronized SingletonTest getInstance(){
 if(singletonTest == null){
 singletonTest = new SingletonTest();
 }
 return singletonTest;
 } 
}

双重检测锁式（使用较少）

//问题：同样功能下，代码量最大。
public class SingletonTest
{
 private static SingletonTest singletonTest = null;
 private SingletonTest(){
 }
 public static SingletonTest getInstance(){
 if(singletonTest == null){
 SingletonTest st;
 //只有第一次实例化才需要同步，提高了执行效率
 synchronized (SingletonTest.class){
 st = singletonTest;
 if(st == null){
 synchronized(SingletonTest.class) {
 st = new SingletonTest();
 }
 }
 singletonTest = st;
 }
 }
 return singletonTest;
 }
}

静态内部类式（线程安全，调用效率高。可以延时加载）

//外部类没有static属性，不会立即加载对象。兼备了并发高效调用和延时加载的优势
public class SingletonTest
{
 private SingletonTest(){
 }
 //singletonTest是staticfinal类型，保证了内存中只有一个这样的实例存在，而且只能被赋值一次，从而保证了线程安全性
 private static class SingletonClassInatance{
 private static final SingletonTest singletonTest = new SingletonTest();
 }
 //只有真正调用getInstance()，才会加载静态内部类。加载类时是线程安全的。
 public static singletonTest getInstance(){
 return SingletonClassInatance.singletonTest;
 } 
}

枚举单例（线程安全，调用效率高，不能延时加载）

//枚举式单例模式实现（没有延时加载）
public enum SingletonTest
{
 //定义一个枚举元素，它本身就代表了SingletonTest的一个单例
 INSTANCE;
 //添加自己需要的操作！
 public void singletonOperation(){
 
 }
}

用单例，选哪个？

延时加载中，静态内部类式效率优于懒汉式。

不需要延时加载中，枚举式效率优于饿汉式。

免费分享Java技术资料，需要的朋友可以先关注后私信我，免费获取

原文：https://mp.weixin.qq.com/s/m9ZVuKvn6RrtmD4EMo5hpA作者：专注一行代码来源：微信公众号