单例模式的五种写法
经典版单例模式
public class Singleton {
//利用一个静态常量来记录singleton类的唯一实例。
private static Singleton uniqueInstance;
private Singleton() {
}
public static Singleton getInstance() {
if (uniqueInstance == null) {//注意,只有第一次才彻底执行这里的代码
uniqueInstance = new Singleton();//延迟实例化 (lazy instantiaze)
}
return uniqueInstance;
//如果uniqueInstance不是null,就表示之前创建过对象,
// 我们就直接跳到return语句
}
}
这个版本存在一些问题,当不止一个线程的时候,以两个线程为例,两个线程同时执行到 if (uniqueInstance == null) {}
时,因为两个线程里类此时都没有实例化,因此这里还会 new 两个实例,所以经典模式只适合同步的情况下。
优点:延迟加载(需要的时候才去加载)
缺点:线程不安全,在多线程中很容易出现不同步的情况,如在数据库对象进行的频繁读写操作时。
同步锁单例模式
public class Singleton {
//利用一个静态常量来记录singleton类的唯一实例。
private static Singleton uniqueInstance;
private Singleton() {
}
/*懒汉式变种,解决线程安全问题**/
public static synchronized Singleton getInstance() {
if (uniqueInstance == null) {//注意,只有第一次才彻底执行这里的代码
uniqueInstance = new Singleton();//延迟实例化 (lazy instantiaze)
}
return uniqueInstance;
//如果uniqueInstance不是null,就表示之前创建过对象,
// 我们就直接跳到return语句
}
/*更一般的写法是这样, 加上synchronized,但是每次调用实例时都会加载**/
public static Singleton getInstance() {
synchronized (Singleton.class) {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
}
return instance;
}
}
通过添加 synchronized
关键字到 getInstance
方法中,我们强迫每个进入线程中进入该方法的前提是别的线程离开该方法,不会有两个线程同时进入该方法。这种单例模式是线程安全的,不过 synchronized
会影响程序的性能,只有第一次执行该方法实例化的时候才需要同步,一旦设置好 uniqueInstance
就不再需要同步这个方法了。因此之后每次调用这个方法,synchronized
都是一种累赘。
优点:解决了线程不安全的问题。
缺点:效率有点低,每次调用实例都要判断同步锁
补充:在Android源码中使用的该单例方法有:InputMethodManager,AccessibilityManager等都是使用这种单例模式
急切式单例模式(直接在静态变量创建单例)
public class Singleton {
/**
* 内部类实现单例模式
* 延迟加载,减少内存开销
*
*/
private static class SingletonHolder {
private static Singleton instance = new Singleton();
}
/**
* 私有的构造函数
*/
private Singleton() {
}
public static Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.instance;
}
}
优点:延迟加载,线程安全(java中class加载时互斥的),也减少了内存消耗
双重同步锁单例模式
public class Singleton {
//volatile 关键词确保:当uinqueInstance变量被初始化成Singleton实例时,
// 多个线程正确的处理uniqueInstance变量
private volatile static Singleton uniqueInstance;//利用一个静态常量来记录singleton类的唯一实例。
private Singleton() {
}
//防止多线程出错
public static Singleton getInstance() {//检查实例,如果不存在,进入同步区块。
if (uniqueInstance == null) {//注意,只有第一次才彻底执行这里的代码
synchronized (Singleton.class) {
//进入区块后在检查一次,如果仍是null,才创建实例。
if (uniqueInstance == null) {
uniqueInstance = new Singleton();//延迟实例化 (lazy instantiaze)
}
}
}
return uniqueInstance;//如果uniqueInstance不是null,就表示之前创建过对象,
// 我们就直接跳到return语句
}
}
想比同步锁单例模式,这种做法可以大大提高性能。volatile
关键词:当 uinqueInstance
变量被初始化成 Singleton
实例时,多个线程正确的处理 uniqueInstance
变量。
优点:在并发量不多,安全性不高的情况下或许能很完美运行单例模式。
缺点:不同平台编译过程中可能会存在严重安全隐患。
补充:在android图像开源项目Android-Universal-Image-Loader (https://github.com/nostra13/Android-Universal-Image-Loader)中使用的是这种方式。
用枚举实现单例模式
public enum Singleton {
instance;
private xxxxxx instance;
Singleton () {
instance = new xxxxxx ();
}
public xxxxxx getInstance() {
return instance;
}
}
上面的类 xxxxxx
是我们要应用单例模式的资源,具体可以表现为网络连接,数据库连接,线程池等等。获取资源的方式很简单,只要使用Singleton.instance.getInstance()
即可获得所要实例。在枚举中我们明确了构造方法限制为私有,在我们访问枚举实例时会执行构造方法,同时每个枚举实例都是 static final
类型的,也就表明只能被实例化一次。在调用构造方法时,我们的单例被实例化。 也就是说,因为 enum
中的实例被保证只会被实例化一次,所以我们的 instance
也被保证实例化一次。
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