【学懂23种设计模式】单例模式

超、凢脫俗 2023-01-24 02:29 1阅读 0赞

> 软件设计模式（Design pattern），又称设计模式，是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性、程序的重用性。

> 汇总目录链接：[【学懂23种设计模式】学习目录][23]

### 文章目录 ###

*   *  一、简介
     *  二、实例
     *   *  1、懒汉单例类（LazySingleton）
         *  2、饿汉单例类（HungrySingleton）
         *  3、双检锁/双重校验锁
     *  三、总结
     *   *  1、优点
         *  2、缺点
         *  3、应用场景

## 一、简介 ##

某个类只能生成一个实例，该类提供了一个全局访问点供外部获取该实例，其拓展是有限多例模式。  
  单例模式是大厂热门的面试考点！

## 二、实例 ##

### 1、懒汉单例类（LazySingleton） ###

懒汉式，线程不安全。

public class LazySingleton { 
        private static LazySingleton instance;
    
        // 私有的构造方法
        private LazySingleton() { 
        }
    
        public static LazySingleton getInstance() { 
            // 被动创建，在真正需要使用时才去创建
            if (instance == null) { 
                instance = new LazySingleton();
            }
            return instance;
        }
    }

*  优点：第一次调用才初始化，避免内存浪费。
 *  缺点：必须加锁 synchronized 才能保证单例，但加锁会影响效率。

### 2、饿汉单例类（HungrySingleton） ###

饿汉式，线程安全

public class HungrySingleton { 
        private static HungrySingleton instance = new HungrySingleton();
    	
    	// 私有的构造方法
        private HungrySingleton() { 
        }
    
        public static HungrySingleton getInstance() { 
            return instance;
        }
    }

*  优点：没有加锁，执行效率会提高。
 *  缺点：类加载时就初始化，浪费内存。

### 3、双检锁/双重校验锁 ###

（大厂面试热点）线程安全，延迟初始化。这种方式采用双锁机制，安全且在多线程情况下能保持高性能。

public class Singleton { 
        private volatile static Singleton singleton;
    
        private Singleton() { 
        }
    
        public static Singleton getSingleton() { 
            if (singleton == null) { 
                synchronized (Singleton.class) { 
                    if (singleton == null) { 
                        singleton = new Singleton();
                    }
                }
            }
            return singleton;
        }
    }

双重检查模式，进行了两次的判断：

*  第一次是为了避免不必要的实例；
 *  第二次是为了进行同步，避免多线程问题。  
    由于singleton=new Singleton()对象的创建在JVM中可能会进行重排序，在多线程访问下存在风险，使用volatile修饰signleton实例变量有效，解决该问题。

## 三、总结 ##

### 1、优点 ###

*  在内存里只有一个实例，减少了内存的开销，尤其是频繁的创建和销毁实例。
 *  避免对资源的多重占用（比如写文件操作）。
 *  可以在系统设置全局访问点，优化和共享全局资源访问。

### 2、缺点 ###

*  没有接口，不能继承，与单一职责原则冲突，一个类应该只关心内部逻辑，而不关心外面怎么样来实例化。

### 3、应用场景 ###

*  要求生产唯一序列号。
 *  创建的一个对象需要消耗的资源过多，比如 I/O 与数据库的连接等。
 *  在整个项目中需要一个共享访问点或者共享数据，如WEB 中的计数器，不用每次刷新都在数据库里加一次，用单例先缓存起来。

[23]: https://blog.csdn.net/sinat_27933301/article/details/104961805