设计模式之单例模式
核心作用
单例模式属于创建类型的一种常用的软件设计模式，可以保证一个类只有一个实例并提供一个访问该实例的全局访问点。
应用场景
常见应用场景
- Windows的Task Manager（任务管理器）就是很典型的单例模式。
- Windows的Recycle Bin（回收站）也是典型的单例应用。在整个系统运行过程中，回收站一直维护着仅有的一个实例。
- 项目中，读取配置文件的类，一般也只有一个对象。没有必要每次使用配置文件数据，每次new一个对象去读取。
- 网站的计数器，一般也是采用单例模式实现，否则难以同步。
- 应用程序的日志应用，一般都使用单例模式实现，这一般是由于共享的日志文件一直处于打开状态，因为只能有一个实例去操作，否则内容不好追加。
- 数据库连接池的设计一般也是采用单例模式，因为数据库连接是一种数据库资源。
- 操作系统的文件系统，也是大的单例模式实现的具体例子，一个操作系统只能有一个文件系统。
- Application 也是单例的典型应用（Servlet编程中会涉及到）。
- Spring中，每个Bean默认就是单例的，这样做的优点是Spring容器可以管理。
- Servlet编程中，每个Servlet也是单例。
- SpringMVC框架/Struts1框架中，控制器对象也是单例。
优点
- 由于单例模式只生成一个实例，减少了系统性能开销，当一个对象的产生需要比较多的资源时，如读取配置、产生其他依赖对象时，则可以通过在应用启动时直接产生一个单例对象，然后永久驻留内存的方式来解决。
- 单例模式可以在系统设置全局的访问点，优化环共享资源访问，例如可以设计一个单例类，负责所有数据表的映射处理。
常见的五种单例模式实现方式
- 主要：
- 饿汉式（线程安全，调用效率高。 但是，不能延时加载。）
- 懒汉式（线程安全，调用效率不高。 但是，可以延时加载。）
- 其他：
- 双重检测锁式（由于JVM底层内部模型原因，偶尔会出问题。不建议使用）
- 静态内部类式（线程安全，调用效率高。 但是，可以延时加载）
- 枚举式（线程安全，调用效率高，不能延时加载）
饿汉式
示例代码如下：
package com.msl.singleton;
/**
* 测试饿汉式单例模式
* @author Senley
*
*/
public class SingletonDemo1 {
//类初始化时，立即加载这个对象（没有延时加载的优势）。加载类时，天然的是线程安全的！
private static SingletonDemo1 instance = new SingletonDemo1();
private SingletonDemo1() {
}
//方法没有同步，调用效率高！
public static SingletonDemo1 getInstance() {
return instance;
}
}懒汉式
示例代码如下：
package com.msl.singleton;
/**
* 测试懒汉式单例模式
* @author Senley
*
*/
public class SingletonDemo2 {
//类初始化时，不初始化这个对象（延时加载，真正用的时候再创建）。
private static SingletonDemo2 instance;
private SingletonDemo2(){ //私有化构造器
}
//方法同步，调用效率低！
public static synchronized SingletonDemo2 getInstance(){
if(instance==null){
instance = new SingletonDemo2();
}
return instance;
}
}双重检测锁式
示例代码如下：
package com.msl.singleton;
/**
* 双重检查锁实现单例模式
* @author Senley
*
*/
public class SingletonDemo3 {
private static SingletonDemo3 instance = null;
public static SingletonDemo3 getInstance() {
if (instance == null) {
SingletonDemo3 sc;
synchronized (SingletonDemo3.class) {
sc = instance;
if (sc == null) {
synchronized (SingletonDemo3.class) {
if(sc == null) {
sc = new SingletonDemo3();
}
}
instance = sc;
}
}
}
return instance;
}
private SingletonDemo3() {
}
}静态内部类式
示例代码如下：
package com.msl.singleton;
/**
* 测试静态内部类实现单例模式
* 这种方式：线程安全，调用效率高，并且实现了延时加载！
* @author Senley
*
*/
public class SingletonDemo4 {
private static class SingletonClassInstance {
private static final SingletonDemo4 instance = new SingletonDemo4();
}
private SingletonDemo4(){
}
//方法没有同步，调用效率高！
public static SingletonDemo4 getInstance(){
return SingletonClassInstance.instance;
}
}枚举式
示例代码如下：
package com.msl.singleton;
/**
* 测试枚举式实现单例模式(没有延时加载)
* @author Senley
*
*/
public enum SingletonDemo5 {
//这个枚举元素，本身就是单例对象！
INSTANCE;
//添加自己需要的操作！
public void singletonOperation(){
}
}
