java中单例和多例

「爱情、让人受尽委屈。」 2023-03-12 12:18 25阅读 0赞

你用杯子喝可乐，喝完了不刷，继续去倒果汁喝，就是**单例**。  
你用杯子喝可乐，直接扔了杯子，换个杯子去倒果汁喝，就是**多例**。

数据库连接池就是单例模式，有且仅有一个连接池管理者，管理多个连接池对象。

1. 什么是单例多例:  
所谓单例就是所有的请求都用一个对象来处理，比如我们常用的service和dao层的对象通常都是单例的，而多例则指每个请求用一个新的对象来处理，比如action;

2. 如何产生单例多例:  
    在通用的SSH中，单例在spring中是默认的，如果要产生多例，则在配置文件的bean中添加scope="prototype";

3. 为什么用单例多例：  
    之所以用单例，是因为没必要每个请求都新建一个对象，这样子既浪费CPU又浪费内存；  
    之所以用多例，是为了防止并发问题；即一个请求改变了对象的状态，此时对象又处理另一个请求，而之前请求对对象状态的改变导致了对象对另一个请求做了错误的处理；  
    用单例和多例的标准只有一个：  
    当对象含有可改变的状态时（更精确的说就是在实际应用中该状态会改变），则多例，否则单例；

单例其实就在内存中该对象只有一个内存对应地址。无论你多少个线程访问那个对象，都是同一个地址。这样节省内存

4. 何时用单例？何时用多例？  
    对于struts2来说，action必须用多例，因为action本身含有请求参数的值，即可改变的状态；  
    而对于struts1来说，action则可用单例，因为请求参数的值是放在actionForm中，而非action中的；  
    另外要说一下，并不是说service或dao一定是单例，标准同第3点所讲的，就曾见过有的service中也包含了可改变的状态，同时执行方法也依赖该状态，但一样用的单例，这样就会出现隐藏的BUG,而并发的BUG通常很难重现和查找；

# [单例模式 ][Link 1] #

**懒汉单例**

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**饿汉式**

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**登记式单例**

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java中单例模式是一种常见的设计模式，单例模式的写法有好几种，这里主要介绍三种：懒汉式单例、饿汉式单例、登记式单例。  
　　单例模式有以下特点：  
　　1、单例类只能有一个实例。  
　　2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。  
　　3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。  
　　单例模式确保某个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。在计算机系统中，线程池、缓存、日志对象、对话框、打印机、显卡的驱动程序对象常被设计成单例。这些应用都或多或少具有资源管理器的功能。每台计算机可以有若干个打印机，但只能有一个Printer Spooler，以避免两个打印作业同时输出到打印机中。每台计算机可以有若干通信端口，系统应当集中管理这些通信端口，以避免一个通信端口同时被两个请求同时调用。总之，选择单例模式就是为了避免不一致状态，避免政出多头。

饿汉式和懒汉式区别

从名字上来说，饿汉和懒汉，

饿汉就是类一旦加载，就把单例初始化完成，保证getInstance的时候，单例是已经存在的了，

而懒汉比较懒，只有当调用getInstance的时候，才回去初始化这个单例。

另外从以下两点再区分以下这两种方式：

1、线程安全：

饿汉式天生就是线程安全的，可以直接用于多线程而不会出现问题，

懒汉式本身是非线程安全的，为了实现线程安全有几种写法，分别是上面的1、2、3，这三种实现在资源加载和性能方面有些区别。

2、资源加载和性能：

饿汉式在类创建的同时就实例化一个静态对象出来，不管之后会不会使用这个单例，都会占据一定的内存，但是相应的，在第一次调用时速度也会更快，因为其资源已经初始化完成，

而懒汉式顾名思义，会延迟加载，在第一次使用该单例的时候才会实例化对象出来，第一次调用时要做初始化，如果要做的工作比较多，性能上会有些延迟，之后就和饿汉式一样了。

至于1、2、3这三种实现又有些区别，

第1种，在方法调用上加了同步，虽然线程安全了，但是每次都要同步，会影响性能，毕竟99%的情况下是不需要同步的，

第2种，在getInstance中做了两次null检查，确保了只有第一次调用单例的时候才会做同步，这样也是线程安全的，同时避免了每次都同步的性能损耗

第3种，利用了classloader的机制来保证初始化instance时只有一个线程，所以也是线程安全的，同时没有性能损耗，所以一般我倾向于使用这一种。

什么是线程安全？

如果你的代码所在的进程中有多个线程在同时运行，而这些线程可能会同时运行这段代码。如果每次运行结果和单线程运行的结果是一样的，而且其他的变量的值也和预期的是一样的，就是线程安全的。

或者说：一个类或者程序所提供的接口对于线程来说是原子操作，或者多个线程之间的切换不会导致该接口的执行结果存在二义性,也就是说我们不用考虑同步的问题，那就是线程安全的。

应用

以下是一个单例类使用的例子，以懒汉式为例，这里为了保证线程安全，使用了双重检查锁定的方式：

public class TestSingleton { 
       String name = null; 
       
       private TestSingleton() { 
       } 
       
       private static volatile TestSingleton instance = null; 
       
       public static TestSingleton getInstance() { 
       if (instance == null) { 
       synchronized (TestSingleton.class) { 
       if (singleton == null) { 
       singleton = new TestSingleton(); 
       } 
       } 
       } 
       return instance; 
       } 
       
       public String getName() { 
       return name; 
       } 
       
       public void setName(String name) { 
       this.name = name; 
       } 
       
       public void printInfo() { 
       System.out.println( "the name is " + name); 
       } 
       
       }

可以看到里面加了volatile关键字来声明单例对象，既然synchronized已经起到了多线程下原子性、有序性、可见性的作用，为什么还要加volatile呢，原因已经在下面评论中提到，

还有疑问可参考http://www.iteye.com/topic/652440  
和http://www.cs.umd.edu/~pugh/java/memoryModel/DoubleCheckedLocking.html

public class TMain { 
       public static void main(String[] args){ 
       TestStream ts1 = TestSingleton.getInstance(); 
       ts1.setName( "jason"); 
       TestStream ts2 = TestSingleton.getInstance(); 
       ts2.setName( "0539"); 
       
       ts1.printInfo(); 
       ts2.printInfo(); 
       
       if(ts1 == ts2){ 
       System.out.println( "创建的是同一个实例"); 
       } else{ 
       System.out.println( "创建的不是同一个实例"); 
       } 
       } 
       }

运行结果：

![SouthEast][]

结论：由结果可以得知单例模式为一个面向对象的应用程序提供了对象惟一的访问点，不管它实现何种功能，整个应用程序都会同享一个实例对象。

对于单例模式的几种实现方式，知道饿汉式和懒汉式的区别，线程安全，资源加载的时机，还有懒汉式为了实现线程安全的3种方式的细微差别。

转自：https://www.cnblogs.com/doudouxiaoye/p/5711414.html

[Link 1]: http://blog.csdn.net/jason0539/article/details/23297037
[989892-20160727150858731-1579189217.png]: /images/20230312/dd1ab6f5c7d54209833c3d9c9485bc8a.png
[989892-20160727150907763-169860710.png]: /images/20230312/151a21acb4de43419e9e4378e671c20a.png
[989892-20160727150911638-1229474512.png]: /images/20230312/38488ff6114147e0bd509d2be3b4de88.png
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[989892-20160727151412888-912223171.png]: /images/20230312/16c7098c21734e8a9d3b5abc4a07e863.png
[SouthEast]: /images/20230312/e5252bd392dc4a3a8d8130e3eb1f6018.png