设计模式之单件模式

本章关键词：延迟初始化，多线程，线程安全，双重检查加锁，java版本，类加载器



1.定义

单件模式：确保一个类仅有一个实例，并提供一个全局访问点。

2.应用点

单件模式常常被用作管理共享的资源：如数据库连接或者线程池等。

3.实现

public class singleton {
	
	//单件模式实例引用
	private static singleton single;
	
	private singleton() {
		
	}
	
	public static singleton getInstance() {
		
		//延迟初始化：第一次访问静态方法的时候才初始化对象
		if(single == null) { //①
			single = new singleton();
		}
		
		return single;
		
	}
}



4.优势&缺点

优点：单件模式具有延迟初始化的作用【见 3 实现】



5.使用注意点

多线程问题：当多线程访问单件模式类时，如果两条线程同时访问 3实现 中的代码①处时，会初始化两个对象，此时就不是线程安全的了。



怎么解决呢？

方法一：把方法设为同步级别。如果单件模式的对象访问方法对程序性能影响不大，大可把方法级别设为同步级别，方法名增加修饰词 synchronized 即可。

适用情况：访问方法对程序性能影响不大，可使用直接同步。



方法二：急切加载的单件模式。

优点：不需要同步也是线程安全的。

缺点：不需要的实例也会被初始化出来。

实现如下：

public class singleton {
	
	//急切加载的单件模式，类初始化时就进行加载
	private static singleton single = new singleton();
	
	private singleton() {
		
	}
	
	public static singleton getInstance() {
		
		return single;
		
	}
}

适用情况：同步方法对性能有要求，且单件实例初始化不需要考虑初始化时机。



方法三：双重检查加锁。

使用双重检查加锁来减少getInstance方法中同步的使用。

实现：【待完善】

优缺点：【待完善】

适用情况：【待完善】



类加载器问题：两个不同的类加载器可能会生成多个单件实例。

问题出现原因：因为不同的类加载器都定义了不同的命名空间，当它们加载同一个类时，就会生成2个不同的单件实例。

如何解决：自行指定类加载器，并指定同一个类加载器 来加载类。

6.总结

单例模式是一种常用的设计模式，它保证一个类仅能初始化一个实例，并提供全局的访问点。

单例模式经常使用在资源管理的场景，包括数据库连接，线程池等。

使用单例模式时，还需要注意线程安全等问题，当需要处理线程安全问题时，应该根据具体的业务场景选择合适的方法进行解决。例如，对性能有无要求，对加载时机有无要求等等。