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設計模式-23種設計模式-建立型-單例模式

阿新 • • 發佈：2021-07-01

一、單例模式介紹

二、單例模式引入

1. 餓漢式(靜態常量)---可用，不推薦

程式碼實現(Java)

public class SingletonTest01 {
    public static void main(String[] args) {
        //測試
        Singleton instance1 = Singleton.getInstance();
        Singleton instance2 = Singleton.getInstance();
        System.out.println(instance1 == instance2); //
 
true
        System.out.println("instance1.hashCode=" + instance1.hashCode());
        System.out.println("instance2.hashCode=" + instance2.hashCode());

    }
}

//餓漢式(靜態變數)
class Singleton {

    //1.構造器私有化
    private Singleton() {

    }

    //2.本類內部建立物件例項
    private final static Singleton instance = new
 
 Singleton();

    //3.提供一個公有的靜態方法，返回例項物件
    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }

}

2. 餓漢式(靜態程式碼塊)---可用，不推薦

程式碼實現(Java)

public class SingletonTest02 {
    public static void main(String[] args) {
        //測試
        Singleton instance1 = Singleton.getInstance();
        Singleton instance2 
 
= Singleton.getInstance();
        System.out.println(instance1 == instance2); //true
        System.out.println("instance1.hashCode=" + instance1.hashCode());
        System.out.println("instance2.hashCode=" + instance2.hashCode());

    }
}

//餓漢式(靜態程式碼塊)
class Singleton {

    //1.構造器私有化
    private Singleton() {

    }

    //2.本類內部建立物件例項
    private static Singleton instance;

    static { //在靜態程式碼塊中，建立單例物件
        instance = new Singleton();
    }
    
    //3.提供一個公有的靜態方法，返回例項物件
    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }

}

3. 懶漢式(執行緒不安全)---不推薦

程式碼實現(Java)

public class SingletonTest03 {
    public static void main(String[] args) {
        //測試
        System.out.println("懶漢式1，執行緒不安全~");
        Singleton instance1 = Singleton.getInstance();
        Singleton instance2 = Singleton.getInstance();
        System.out.println(instance1 == instance2); //true
        System.out.println("instance1.hashCode=" + instance1.hashCode());
        System.out.println("instance2.hashCode=" + instance2.hashCode());

    }
}


class Singleton{
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {}

    //提供一個靜態的公有方法，當使用到該方法時，才去建立instance
    //即懶漢式
    public static Singleton getInstance(){
        if(instance == null){
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

4. 懶漢式(執行緒安全，同步方法)---不推薦

程式碼實現(Java)

public class SingletonTest04 {
    public static void main(String[] args) {
        //測試
        System.out.println("懶漢式2，執行緒安全~");
        Singleton instance1 = Singleton.getInstance();
        Singleton instance2 = Singleton.getInstance();
        System.out.println(instance1 == instance2); //true
        System.out.println("instance1.hashCode=" + instance1.hashCode());
        System.out.println("instance2.hashCode=" + instance2.hashCode());

    }
}

//懶漢式(執行緒安全，同步方法)
class Singleton{
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {}

    //提供一個靜態的公有方法，加入同步處理的程式碼，解決了執行緒安全問題
    //即懶漢式
    public static synchronized Singleton getInstance(){
        if(instance == null){
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

5. 懶漢式(執行緒安全，同步程式碼塊)---不推薦

程式碼實現(Java)

public class SingletonTest05 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("懶漢式3，執行緒不安全~");
        Singleton instance1 = Singleton.getInstance();
        Singleton instance2 = Singleton.getInstance();
        System.out.println(instance1 == instance2); //true
        System.out.println("instance1.hashCode=" + instance1.hashCode());
        System.out.println("instance2.hashCode=" + instance2.hashCode());

    }
}

//懶漢式(執行緒不安全，同步程式碼塊)
class Singleton{
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {}

    //提供一個靜態的公有方法，加入同步處理的程式碼塊，並沒有解決執行緒安全問題
    //即懶漢式
    public static Singleton getInstance(){
        if(instance == null){
            synchronized (Singleton.class){
                instance = new Singleton();
            }
        }
        return instance;
    }
}

6. 雙重檢查---推薦

程式碼實現(Java)

public class SingletonTest06 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("雙重檢查，執行緒安全~");
        Singleton instance1 = Singleton.getInstance();
        Singleton instance2 = Singleton.getInstance();
        System.out.println(instance1 == instance2); //true
        System.out.println("instance1.hashCode=" + instance1.hashCode());
        System.out.println("instance2.hashCode=" + instance2.hashCode());

    }
}

//雙重檢查
class Singleton{
    private static volatile Singleton instance;

    private Singleton() {}

    //提供一個靜態的公有方法，加入雙重檢查程式碼，解決執行緒安全問題，同時解決懶漢載入問題
    //同時保證了效率，推薦使用
    public static Singleton getInstance(){
        if(instance == null){
            synchronized (Singleton.class){
                if(instance == null){
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

7. 靜態內部類---推薦

程式碼實現(Java)

public class SingletonTest07 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("使用靜態內部類完成單例模式，執行緒安全~");
        Singleton instance1 = Singleton.getInstance();
        Singleton instance2 = Singleton.getInstance();
        System.out.println(instance1 == instance2); //true
        System.out.println("instance1.hashCode=" + instance1.hashCode());
        System.out.println("instance2.hashCode=" + instance2.hashCode());

    }
}

//靜態內部類完成，推薦使用
class Singleton{
    private static volatile Singleton instance;

    //構造器私有化
    private Singleton() {}

    //靜態內部類，該類中有一個靜態屬性 Singleton
    private static class SingletonInstance{
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }

    //提供一個靜態的公有方法，直接返回SingletonInstance.INSTANCE
    public static Singleton getInstance(){
        return SingletonInstance.INSTANCE;
    }
}

8. 列舉---推薦

程式碼實現(Java)

public class SingletonTest08 {
    public static void main(String[] args) {
        Singleton instance = Singleton.INSTANCE;
        Singleton instance1 = Singleton.INSTANCE;
        System.out.println(instance==instance1);

        System.out.println(instance.hashCode());
        System.out.println(instance1.hashCode());

        instance.sayOK();
    }
}

//使用列舉，可以實現單例，推薦使用
enum Singleton {
    INSTANCE; //屬性
    public void sayOK() {
        System.out.println("ok~");
    }
}

三、單例模式在JDK 應用的原始碼分析

三、單例模式注意事項和細節

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本文為joshua317原創文章,轉載請註明：轉載自joshua317部落格 https://www.joshua317.com/article/256

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