单例模式属于创建型模式,保证在程序运行期间一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点
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什么是单例模式
单例模式目的是保证在程序运行期间一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点,无论什么情况下,只会生成一个实例,免去繁琐的创建销毁对象的过程。
如何设计单例
如何设计单例模式其实很简单,只需要考虑一个问题,实例是否可以保证是全局唯一,只要满足这个条件,这个单例设计的肯定就合格了。
关于实例是否可以保证是全局唯一的延伸出的问题:
- 是否线程安全,不安全肯定就不能保证全局只有一个实例
- 是否支持序列化,支持序列化的类,被反序列化之后肯定就不是全局唯一了
- 是否支持反射,支持反射肯定也不是全局唯一的
- 是否可以被克隆,这个也不能保证全局唯一
所以设计一个安全的单例需要考虑的问题还是很多的。
针对上述问题常见的解决办法:
- 保证线程安全,使用volatile+synchronized实现
- 防止序列化攻击,重写readResolve方法
- 防止反射,常用的方案是在单例类里增加一个boolean类型的flag标识,在实例化的时候先判断flag标识
- 防止克隆,重写clone()方法
实现一个最简单的单例就需要考虑到以上的所有问题,这个时候什么有用的方法还没写那,代码就已经很多了,那有没有简单的办法既满足上述条件,代码又简洁那,那肯定有,使用枚举实现单例。
常见的单例模式设计方案
常见的单例模式设计方案大概有五种,懒汉模式,饿汉模式,双重检查方式实现,静态内部类实现,枚举实现。
简单的分个类:
- 是否支持延迟加载,分为懒汉模式和饿汉模式
- 线程安全设计了双重检查模式实现,静态内部类实现方式
- 不支持序列化,反射,克隆,枚举实现方式
其中懒汉模式,饿汉模式,双重检查方式实现,静态内部类的实现方式都可以概括为以下两步:
- 构造函数私有化,保证在外部无法new对象
- 提供一个static方法获取当前实例(不同方案,实现不同)
当然枚举的实现方式最简单,也最安全的,所以推荐使用枚举实现,其次推荐使用静态内部类方式实现。
饿汉模式
不是延迟加载,加载类的时候直接初始化
/** * @auther: chenmingyu * @date: 2019/2/12 16:26 * @description: */ public class Singleton { private static Singleton singleton = new Singleton(); private Singleton() { } public static Singleton getInstance(){ return singleton; } }优点:线程安全,代码简单。
缺点:不是延迟加载,如果你用不到这个类,它也会实例化,还有一个问题就是如果这个实例依赖外部一些配置文件,参数什么的,在实例化之前就要获取到,否则就实例化异常
懒汉模式
延迟加载,首次需要使用的时候在实例化,需要考虑线程安全
线程不安全的实现方式
public class Singleton { private static Singleton singleton; private Singleton() { } public static Singleton getInstance(){ if(null == singleton){ singleton = new Singleton(); } return singleton; } }双重检查(DCL:Double Check Lock)
线程安全的实现方式:
public class Singleton { private static volatile Singleton singleton; private Singleton() { } public static
