[Java知识库]JAVA设计模式笔记

?1、单例模式

????????1.1? 简介

????????所谓类的单例设计模式，就是采取一定的方法保证在整个的软件系统中，对某个类 只能存在一个对象实例，并且该类只提供一个取得其对象实例的方法(静态方法)。????????

? ? ? ? 1.2? 创建单例模式的八种方法

????????方法一：恶汉式1-静态变量(No Lazy)

public class Singleton1 {
    //1.构造器私有化
    private Singleton1() {}

    //2.创建静态对象实例
    private static final Singleton1 INSTANCE = new Singleton1();

    //3.公共方法返回对象实例
    public static Singleton1 getInstance() {
        return INSTANCE;
    }

}

优：装载类的时候完成实例化，避免线程安全问题

缺：非懒加载，会造成内存浪费

结论：可用，但会造成内存浪费

? ? ? ? 方法二：恶汉式2-静态代码块(No Lazy)

public class Singleton2 {
    //1.构造器私有化
    private Singleton2() {}

    //2.创建静态变量
    private static Singleton2 INSTANCE;

    //3.使用静态代码块创建实例
    static {
        INSTANCE = new Singleton2();
    }

    //4.公共方法返回对象实例
    public static Singleton2 getInstance() {
        return INSTANCE;
    }
}

优缺点与上面的情况类似

? ? ? ? 方法三：懒汉式1-静态方法(线程不安全)

public class Singleton3 {
    //1.构造器私有化
    private Singleton3() {}

    //2.创建静态变量
    private static Singleton3 singleton3;

    //4.公共方法返回对象实例
    public static Singleton3 getInstance() {
        if (singleton3 == null) {
            singleton3 = new Singleton3();
        }
        return singleton3;
    }
}

优：懒加载

缺：线程不安全

总结：不要使用

????????方法四：懒汉式2-同步方法(线程安全)

public class Singleton4 {
    //1.构造器私有化
    private Singleton4() {}

    //2.创建静态变量
    private static Singleton4 singleton4;

    //3.公共方法返回对象实例
    public static synchronized Singleton4 getInstance() {
        if (singleton4 == null) {
            singleton4 = new Singleton4();
        }
        return singleton4;
    }
}

优：线程安全

缺：效率低，?每个线程在想获得类的实例时候，执行getInstance()方法都要进行 同步。?

????????方法五：懒汉式3-同步代码块(不可实现单例)

public class Singleton5 {
    //1.构造器私有化
    private Singleton5() {}

    //2.创建静态变量
    private static Singleton5 singleton5;

    //3.公共方法返回对象实例
    public static  Singleton5 getInstance() {
        if (singleton5 == null) {
            synchronized (Singleton5.class) {
                singleton5 = new Singleton5();
            }
        }
        return singleton5;
    }
}

本意是对方法四的改进，但是又出现了线程安全问题，不可以使用

? ? ? ? 方法六：双重检查-同步代码块

public class Singleton6 {
    //1.构造器私有化
    private Singleton6() {}

    //2.创建静态变量
    //volatile关键字的作用是保证了不同线程之间对共享变量操作时的可见性，
    // 也就是说当一个线程修改volitail修饰的变量，另外一个线程会立即看到最新的值，更利于线程安全
    private static volatile Singleton6 singleton6;

    //3.公共方法返回对象实例
    public static Singleton6 getInstance() {
        if (singleton6 == null) {
            synchronized (Singleton6.class) {
                if (singleton6 == null) {
                    singleton6 = new Singleton6();
                }
            }
        }
        return singleton6;
    }
}

双重检查，对于只有最开始同时进入外层if语句的线程需要同步等待，后续的线程不会进入外层if语句，直接return

????????方法七：静态内部类

public class Singleton7 {
    //1.构造器私有化
    private Singleton7() {}

    //2.创建静态内部类
    private static class SingletonInstance {
        private static final Singleton7 INSTANCE = new Singleton7();
    }

    //3.公共方法返回对象实例
    public static Singleton7 getInstance() {
        return SingletonInstance.INSTANCE;
    }
}

利用类装载的机制来保证实例化时只有一个对象，只有调用getInstance()方法，才会加载SingletonInstance类，从而实现懒加载，由于内部类的属性静态INSTANCE只会由装载一次，从而避免了线程不安全(与方法一类似，但是延迟了静态变量的加载)

? ? ? ? 方法八：枚举类

public enum Singleton8 {

    INSTANCE;

    public void method() {
        // to do...
    }
}

超级简单，不容易出错

而且枚举类实现了可序列化接口，也能防止反序列化创建新的对象

枚举的属性自带public static final修饰，是static的属性

? ? ? ? 1.3? 总结

单例模式 懒加载 线程安全 反序列化?推荐使用??