單例模式懶漢式和餓漢式區別
單例模式懶漢式和餓漢式區別
單例模式(Singleton Pattern)是 Java 中最簡單的設計模式之一。這種型別的設計模式屬於建立型模式,它提供了一種建立物件的最佳方式。
這種模式涉及到一個單一的類,該類負責建立自己的物件,同時確保只有單個物件被建立。這個類提供了一種訪問其唯一的物件的方式,可以直接訪問,不需要例項化該類的物件。
注意:
1、單例類只能有一個例項。
2、單例類必須自己建立自己的唯一例項。
3、單例類必須給所有其他物件提供這一例項。
明確定義後,看一下程式碼:
餓漢式
public class SingletonEH {
*是否 Lazy 初始化:否
*是否多執行緒安全:是
*實現難度:易
*描述:這種方式比較常用,但容易產生垃圾物件。
*優點:沒有加鎖,執行效率會提高。
*缺點:類載入時就初始化,浪費記憶體。
*它基於 classloder 機制避免了多執行緒的同步問題,
* 在單例模式中大多數都是呼叫 getInstance 方法,
* 但是也不能確定有其他的方式(或者其他的靜態方法)導致類裝載,
* 這時候初始化 instance 顯然沒有達到 lazy loading 的效果。
*/
private static SingletonEH instance = new
private SingletonEH (){}
public static SingletonEH getInstance() {
System.out.println("instance:"+instance);
System.out.println("載入餓漢式....");
return instance;
}
}
餓漢就是類一旦載入,就把單例初始化完成,保證getInstance的時候,單例是已經存在的了。
懶漢式
public class SingletonLH { /** *是否 Lazy 初始化:是 *是否多執行緒安全:否 *實現難度:易 *描述:這種方式是最基本的實現方式,這種實現最大的問題就是不支援多執行緒。因為沒有加鎖 synchronized,所以嚴格意義上它並不算單例模式。 *這種方式 lazy loading 很明顯,不要求執行緒安全,在多執行緒不能正常工作。 */ private static SingletonLH instance; private SingletonLH (){} public static SingletonLH getInstance() { if (instance == null) { instance = new SingletonLH(); } return instance; } }
而懶漢比較懶,只有當呼叫getInstance的時候,才回去初始化這個單例。
1、執行緒安全:
餓漢式天生就是執行緒安全的,可以直接用於多執行緒而不會出現問題,
懶漢式本身是非執行緒安全的,為了實現執行緒安全有幾種寫法。
例:
public class SingletonLHsyn { /** *是否 Lazy 初始化:是 *是否多執行緒安全:是 *實現難度:易 *描述:這種方式具備很好的 lazy loading,能夠在多執行緒中很好的工作,但是,效率很低,99% 情況下不需要同步。 *優點:第一次呼叫才初始化,避免記憶體浪費。 *缺點:必須加鎖 synchronized 才能保證單例,但加鎖會影響效率。 *getInstance() 的效能對應用程式不是很關鍵(該方法使用不太頻繁)。 */ private static SingletonLHsyn instance; private SingletonLHsyn (){} public static synchronized SingletonLHsyn getInstance() { if (instance == null) { instance = new SingletonLHsyn(); } return instance; } }
2、資源載入和效能:
餓漢式在類建立的同時就例項化一個靜態物件出來,不管之後會不會使用這個單例,都會佔據一定的記憶體,但是相應的,在第一次呼叫時速度也會更快,因為其資源已經初始化完成。
而懶漢式顧名思義,會延遲載入,在第一次使用該單例的時候才會例項化物件出來,第一次呼叫時要做初始化,如果要做的工作比較多,效能上會有些延遲,之後就和餓漢式一樣了。
意圖:保證一個類僅有一個例項,並提供一個訪問它的全域性訪問點。
主要解決:一個全域性使用的類頻繁地建立與銷燬。
何時使用:當您想控制例項數目,節省系統資源的時候。
如何解決:判斷系統是否已經有這個單例,如果有則返回,如果沒有則建立。
關鍵程式碼:建構函式是私有的。
應用例項: 1、一個黨只能有一個主席。 2、Windows 是多程序多執行緒的,在操作一個檔案的時候,就不可避免地出現多個程序或執行緒同時操作一個檔案的現象,所以所有檔案的處理必須通過唯一的例項來進行。 3、一些裝置管理器常常設計為單例模式,比如一個電腦有兩臺印表機,在輸出的時候就要處理不能兩臺印表機列印同一個檔案。
優點: 1、在記憶體裡只有一個例項,減少了記憶體的開銷,尤其是頻繁的建立和銷燬例項(比如管理學院首頁頁面快取)。 2、避免對資源的多重佔用(比如寫檔案操作)。
缺點:沒有介面,不能繼承,與單一職責原則衝突,一個類應該只關心內部邏輯,而不關心外面怎麼樣來例項化。
使用場景: 1、要求生產唯一序列號。 2、WEB 中的計數器,不用每次重新整理都在資料庫里加一次,用單例先快取起來。 3、建立的一個物件需要消耗的資源過多,比如 I/O 與資料庫的連線等。
注意事項:getInstance() 方法中需要使用同步鎖 synchronized (Singleton.class) 防止多執行緒同時進入造成instance 被多次例項化。