<>单例模式:

首先在Java中有23种设计模式:

* 创建型模式: 工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式
* 结构型模式: 适配器模式、装饰者模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式
* 行为型模式::策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。
<>1、什么是单例模式:

定义:

指一个类只有一个实例,且该类能自行创建这个实例的一种模式。可以避免因打开多个任务管理器窗口而造成内存资源的浪费,或出现各个窗口显示内容的不一致等错误。比如咱们电脑是不是只能打开一个任务管理器?对吧,这就是为了防止资源浪费和其他错误。

项目中一般可以通过单例模式来获取同一个对象来调用工具方法,这样的好处是节约内存资源,我没有必要创建多个不同的对象,因为这样消耗内存资源

简而言之: 单例就是程序只有一个实例,该类负责创建自己的对象,同时要确保只有一个对象创建

单例模式的特点:

* 构造器私有
* 持有自己类型的属性
* 对外提供获取实例的静态方法
单例模式的结构图:

<>2、单例模式的优缺点:

优点:

* 减少了内存的开销
* 避免对资源的多重占用
* 设置全局访问点,可以优化和共享资源的访问
缺点(参考自互联网):

* 一般没有接口,扩展困难。如果要扩展,则除了修改原来的代码,没有第二种途径,违背开闭原则
* 在并发测试中,单例模式不利于代码调试。在调试过程中,如果单例中的代码没有执行完,也不能模拟生成一个新的对象
* 单例模式的功能代码通常写在一个类中,如果功能设计不合理,则很容易违背单一职责原则
看一张单例模式的思维导图:

<>3、懒汉模式(比较常用)

懒汉模式特征是延迟初始化,在调用方法获取实例的时候才会实例化对象
线程不安全,严格意义上来说不是单例模式,优势是在获取实例才会创建对象因此更节省内存开销

Demo:
public class SingLeton { //1、有自己类型的属性 private static SingLeton instance;
//2、构造器私有化 private SingLeton(){} //3、对外提供获取实例的静态方法 public static SingLeton
getInstance(){ if (instance == null){ instance = new SingLeton(); } return
instance; } }
测试类:
public class Test { public static void main(String[] args) { //判断是否产生的是同一个对象
SingLeton s1= SingLeton.getInstance(); SingLeton s2 = SingLeton.getInstance();
System.out.println(s1 == s2); } }
输出:
true
<>注意:

关于懒汉模式线程非安全

现在知道懒汉模式的线程是非安全的,那么就需要使用锁(synchronized )来同步:
/** * 保证 instance 在所有线程中同步 */ public class SingLeton2 { //1、有自己类型的属性 private
static volatile SingLeton2 instance ; //2、构造器私有化 private SingLeton2() { } public
static synchronized SingLeton2 getInstance() { //getInstance 方法前加同步 if (instance
== null) { instance = new SingLeton2(); } return instance; } }
如果是写多线程,则不要删除上例代码中的关键字 volatile 和 synchronized,否则将存在线程非安全的问题。如果不删除这两个关键字就能
保证线程安全,但是每次访问时都要同步,会影响性能,且消耗更多的资源,这是懒汉式单例的缺点。

<>4、饿汉模式【推荐使用】

饿汉模式线程安全,常用,但是容易产生垃圾对象,因为饿汉模式一开始加载类的时候就初始化
了实例

Demo:
/** * * 饿汉模式 */ public class SingLeton { //持有自己类型的属性 (和懒汉一样)
//由于static修饰,只在类加载的时候执行一次,类加载的时候就实例化对象 private static SingLeton instance = new
SingLeton(); //构造器私有化,不能通过它创建对象 private SingLeton(){}; //对外提供获取实例的静态方法 public
static SingLeton getInstance(){ return instance; } }
测试类:
public class Test { public static void main(String[] args) { //判断是否产生的是同一个对象
SingLeton s1= SingLeton.getInstance(); SingLeton s2 = SingLeton.getInstance();
System.out.println(s1 == s2); } }
输出:
true
懒汉模式和饿汉模式对比:

* 懒汉模式延迟加载,非线程安全,饿汉模式线程安全
* 懒汉模式刚运行不实例化对象,需要的时候才实例化对象,相当于来讲更节省内存开销
* 饿汉模式只要运行都会加载类的时候就给你初始化了,就需要使用更大的内存
图解:

<>5、单例模式的应用场景:

* 需要经常创建的一些类,使用单例可以降低系统的内存压力
* 这个类只要求生成一个对象的时候,比如每个人的名字
* 类创建实例时占用资源较多,或实例化耗时较长,且经常使用
* 频繁访问数据库或文件的对象
* 类需要频繁实例化,而创建的对象又频繁被销毁的时候,如多线程的线程池
<>6、单例模式的应用实例

这里使用懒汉式单例模式模拟产生班级的班长
分析: 在每一个学期内,班级的班长只有一人,所以适合用单例模式实现

Person类:
/** * 使用懒汉模式 */ public class Person { //保证instance在所有线程中同步 private static
volatile Person instance; private Person(){ System.out.println("产生一个班长"); }
//加上synchronized锁 public static synchronized Person getInstance(){ if(instance
== null){ instance = new Person(); }else { System.out.println(
"错误信息:已经有一个班长,不能再产生"); } return instance; } public void getName(){ System.out.
println("我是班长:小强"); } }
测试类:
public class Test { public static void main(String[] args) { Person p1 = Person
.getInstance(); p1.getName(); //输出班长名字 Person p2 = Person.getInstance(); p2.
getName(); if(p1 == p2){ System.out.println("两个班长是同一个人"); }else { System.out.
println("两个班长是同一个人"); } } }
运行结果:
产生一个班长 我是班长:小强 错误信息:已经有一个班长,不能再产生 我是班长:小强 两个班长是同一个人
小结:

这个就是单例模式,当程序已经产生一个对象后,就不会产生一个新的对象,即使有多个对象也是同一个对象而已,在使用懒汉模式的时候需要注意线程安全问题,在平时更加推荐使用饿汉模式,也需要注意资源的占用。

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