單例模式

1. 定義：確保一個類只有一個實例，而且自行實例化并向整個系統(tǒng)提供這個實例。
2. 使用場景：確保一個類有且只有一個對象的場景，避免產(chǎn)生多個對象消耗過多的資源，或者某種類型的對象只應(yīng)該有且只有一個。
3. 關(guān)鍵點：
   • 構(gòu)造函數(shù)不對外開放，一般為 Private。
   • 通過一個靜態(tài)方法或者枚舉返回單例類對象 。
   • 確保單例類的對象有且只有一個，尤其在多線程環(huán)境下。
   • 確保單例類對象在反序列化時不會重新構(gòu)建對象。
4. 實現(xiàn)方式：
   1. 懶漢模式：
      • 定義：懶漢模式是聲明一個靜態(tài)對象，并且在用戶第一次調(diào)用個體Instance時進行初始化。
      • 代碼實現(xiàn)：

        public class SingleCode {
           //懶漢模式
           private static SingleCode instance;
           private SingleCode(){}
                public static synchronized SingleCode getInstance(){
                     if(instance == null ) {
                        instance = new SingleCode();
                       }
                       return instance;
                 }
          }
        
        

      • 優(yōu)點：單例只有在使用時才會被實例化，在一定程度上節(jié)約資源。
      • 缺點：第一次加載時需要即使進行實例化，反應(yīng)稍慢，最大的問題時每次調(diào)用getInstance都進行同步，造成不必要的同步開銷。
   2. Double CheckLock(DCL)實現(xiàn)單利：
      • 定義：DCL方式實現(xiàn)單例模式的優(yōu)點是既能夠在需要時才初始化單利，又能夠保證線程安全，且單例對象初始化后調(diào)用getInstance不進行同步鎖；
      • 代碼實現(xiàn)：

        public class SingleCode {
            //DCL 實現(xiàn)單例模式
            private static  SingleCode instance = null;
            private static Object obj = new Object();
            private SingleCode(){}
            public static SingleCode getInstance(){
                if(instance == null) {  //判斷是否為空避免不需要的同步
                    synchronized (obj) {
                        if(instance == null ) { //為了在null 的情況下創(chuàng)建實例
                            instance = new SingleCode();
                        }
                    }
                }
                return instance;
            }
        }
        
        

      • 優(yōu)點：資源利用率高，第一次執(zhí)行g(shù)etInstance時單例對象才會被實例化，效率高。
      • 缺點：第一次加載時反應(yīng)稍慢，也由于Java內(nèi)存模型的原因偶爾會失敗。
   3. 靜態(tài)內(nèi)部類單例模式：
      • 代碼實現(xiàn)：

          public class SingleCode {
        
            //靜態(tài)內(nèi)部類實現(xiàn)單例模式
            private SingleCode(){}
            public static SingleCode getInstance(){
                return SingleHolder.instance;
            }
            /**靜態(tài)內(nèi)部類*/
            private static class SingleHolder{
                private static final SingleCode instance = new SingleCode();
            }
         }
        
        

      • 優(yōu)點：第一次調(diào)用getInstance方法會導致虛擬機加載SingleHolder類，這種方法不僅能夠確保線程安全，也能夠保證單例對象的唯一性，同時也延遲里單例的實例化。
      • 推薦使用的單例模式實現(xiàn)方式。
   4. 枚舉單例：
      • 代碼實現(xiàn)：

          public enum SingleEnum{
           INSTANCE;
           public void doSomething(){
              System.out.put("do sth.");  
           }
          
          }
        

      • 優(yōu)點：寫法簡單，枚舉實例的創(chuàng)建是線程安全的，并且任何情況下它都是一個單例。
   5. 使用容器實現(xiàn)單例模式：
      • 代碼實現(xiàn)：

        public class SingleManager {
            private static Map<String,Object> objMap = new HashMap<String, Object>();
            private SingleManager(){}
            public static void registerService(String key,Object instance){
                if(!objMap.containsKey(key)) {
                    objMap.put(key, instance);
                }
            }
            public static Object getService(String key) {
                return objMap.get(key);
            }
        
        }
        
        

      • 優(yōu)點 容器實現(xiàn)單例模式可以管理多種類型的單例，并且在使用時可以通過統(tǒng)一接口進行獲取操作，降低用戶使用成本，有對用戶隱藏了具體實現(xiàn)，降低了耦合度。

總結(jié)

1. 優(yōu)點：
   • 由于單例模式在內(nèi)存中只有偶一個實例，減少內(nèi)存開支，特別是一個對象需要頻繁地創(chuàng)建、銷毀時，而且創(chuàng)建或 銷毀時性能又無法優(yōu)化。
   • 由于單例模式只生成一個實例，所以減少系統(tǒng)的性能開銷。
   • 單例模式可以避免對資源的多重占用。
   • 單例模式可以在系統(tǒng)設(shè)置全局的訪問點，優(yōu)化和共享資源訪問。
2. 缺點：
   • 單例模式一般沒有接口，擴展很困難，若要擴展除了修改代碼基本上沒有第二種途徑實現(xiàn)。
   • 單例對象如果持有Context，那么很容引發(fā)內(nèi)存泄露，此時需要注意傳遞給單例對象的Context最好是Application Context。