單例模式的理解
1.單例模式
概念：
為了節省記憶體資源、保證資料內容的一致性，對某些類要求只能建立一個例項，這就是所謂的單例模式。單例模式是設計模式中最簡單的模式之一。通常，普通類的建構函式是公有的，外部類可以通過“new 建構函式()”來生成多個例項。但是，如果將類的建構函式設為私有的，外部類就無法呼叫該建構函式，也就無法生成多個例項。這時該類自身必須定義一個靜態私有例項，並向外提供一個靜態的公有函式用於建立或獲取該靜態私有例項。
適用場景：
1.1 單例的實現
一，基本的實現方式：
- 靜態化例項物件
- 私有化構造方法，禁止通過構造方法建立例項
- 提供一個公共的靜態方法，用來返回唯一例項
二，分類：
實際開發過程中要考慮的點：
以上幾種分類需要關注三個方面進行選擇使用：
1.是否執行緒安全；
2.最好是懶載入，避免資源的浪費；
3.呼叫效率高一些，也就是涉及到同步的問題；
方式一：餓漢式示例
解析：
餓漢式的特點是static變數，也就是該類的物件，在類載入時就會初始化生成該類物件。由於虛擬機器在類載入初始化時候保證只加載一次該類，形成天然安全的執行緒安全環境，所以肯定不會發生併發訪問的問題，因此不必加synchronized關鍵字來進行同步。以上兩個特點會出現以下問題：
- 因為不需要同步，所以呼叫效率高；
- 因為類載入時直接生成了該類物件，如果沒有呼叫該類，會造成資源的浪費；
package com.ethan.singleton; /** * 1.餓漢式單例模式 * @author ethan * */ public class SingletonDemo1 { /* * 1.類初始化載入時就直接載入生成該類物件 * 2.執行緒安全,載入類時候天然的執行緒安全模式 * 3.不是延時載入物件,可能會造成資源的浪費 */ private static SingletonDemo1 instance = new SingletonDemo1(); private SingletonDemo1() { } // 方法沒有同步,呼叫效率高。 public static SingletonDemo1 getInstance() { return instance; } }
方式二：懶漢式示例
解析：
懶漢式的特點是延時載入生成該類的物件，必須呼叫getInstance()方法才會生成該類物件，真正用時候才會載入；但是可能會發生併發訪問的問題，因此需要加synchronized關鍵字來進行同步。以上兩個特點會出現以下問題：
- 因為需要同步，所以呼叫效率低；
- 用的時候才載入，不會造成資源的浪費；
package com.ethan.singleton;
/**
* 2.懶漢式單例模式
* @author ethan
*
*/
public class SingletonDemo2 {
//類初始化載入時,不初始化生成物件,延時載入生成該類物件,即真正使用物件時候在建立
private static volatile SingletonDemo2 instance = null;
private SingletonDemo2() {//私有化構造器
}
// 方式一：方法需要同步,導致呼叫效率低!
public static synchronized SingletonDemo2 getinstance() {
if(instance == null) {
instance = new SingletonDemo2();
}
return instance;
}
}
方式三：雙重檢測鎖式
懶漢式因為同步，雖然執行緒安全，但是呼叫效率會低一些，有以下改進，利用雙重檢測物件是否為空，縮小同步程式碼塊的範圍，提高效率。
package com.ethan.singleton;
/**
* 3.雙重檢測鎖式
* @author ethan
*
*/
public class SingletonDemo2 {
//類初始化載入時,不初始化生成物件,延時載入生成該類物件,即真正使用物件時候在建立
private static volatile SingletonDemo2 instance = null;
private SingletonDemo2() {//私有化構造器
}
//雙重檢測，相比第二種方式，這種方式效率更好
public static SingletonDemo2 getinstance() {
if(instance == null) {
synchronized (SingletonDemo2.class){
if (instance == null){
instance = new SingletonDemo2();
}
}
}
return instance;
}
}
方式四：靜態內部類式示例
解析：
外部類SingletonDemo4沒有static變數，類載入時不會像餓漢式那樣立即載入類物件；只有在真正呼叫getInstance()之後才會載入內部類，從而生成內部類的靜態變數，也就是外部類的物件，因為載入類時候執行緒安全，instance是static final 型別，保證了記憶體中只有一個例項存在，而且只能被賦值一次，保證執行緒的安全性；兼備延時載入和併發安全，高效呼叫的優勢；
理解靜態內部類的生成時機。
package com.ethan.singleton;
/**
* 4.靜態內部類實現單例模式
* @author ethan
*
*/
public class SingletonDemo4 {
private static class SingletonDemo4Instance {
//final加不加都行
private static final SingletonDemo4 instance = new SingletonDemo4();
}
private SingletonDemo4(){
}
public static SingletonDemo4 getInstance() {
return SingletonDemo4Instance.instance;
}
}
方式五：列舉式示例
解析：
列舉類的物件天然是唯一的，那麼建立一個列舉類，並且只有一個列舉值（列舉物件），那麼這個列舉類就只能有一個物件，符合單例模式。避免了反射去生成其物件和序列化的漏洞，沒有延時載入的效果。
package com.ethan.singleton;
public enum SingletonDemo5 {
//這個列舉元素，本身就是單例
INSTANCE;
//新增自己需要的操作
public void singletonOperation() {
System.out.println("舉例列舉單例的操作！！！");
}
}
2. 總結：
選用標準
- 需要佔用資源少，不需要延時載入 --->列舉好於餓漢式
- 佔用資源大，需要延時載入 --->靜態內部類式好於懶漢式
2.1 回顧的知識點
static的理解，final的理解，靜態內部類的理解，列舉的理解，多執行緒的同步；