【JAVA SE基础篇】75.GOF23-单例模式

1.设计模式

创建型模式:创建对象

  单例模式,工厂模式,抽象工厂模式,建造者模式,原型模式

结构型模式:

  适配器模式,桥接模式,装饰模式,组合模式,外观模式,享元模式,代理模式

行为模式:

  模板方法模式,命令模式,迭代器模式,观察者模式,中介者模式,备忘录模式

  解释器模式,状态模式,策略模式,职责链模式,访问者模式

2.单例模式

核心:保证一个类只有一个实例,并且提供一个访问该实例的全局访问点

常用场景

  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,一般都何用单例模式实现,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)

  在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 – 在servlet编程中,每个Servlet也是单例 – 在spring MVC框架/struts1框架中,控制器对象也是单例

优点

  1.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

  2.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

常见五种单例模式的实现方式:

  1.饿汉式(线程安全,调用效率高。 但是,不能延时加载。)

  2.懒汉式(线程安全,调用效率不高。 但是,可以延时加载。)

  3.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)

  4.静态内部类式(线程安全,调用效率高。 但是,可以延时加载)

注:外部类无static属性,不会像饿汉式立即加载对象

只有真正调用getInstance(),才会加载静态内部类,加载类时时线程安全的。instance是static final类型,保证内存中只有一个实例存在,只能赋值一次,从而保证了线程安全性。

兼备了并发高效调用和延迟加载的优势。

  5.枚举单例(线程安全,调用效率高,不能延时加载) 

注:实现简单,枚举本身就是单例,由jvm提供保障,避免通过反射和反序列化的漏洞,无延迟加载