單例模式(Singleton)也叫單態模式,是設計模式中最為簡單的一種模式。
常見的建立方法有兩種,懶漢式和餓漢式。
1.餓漢式public class SingletonH { /** * 在類的內部可以訪問私有結構,所以可以在類的內部產生例項化物件 */ private static SingletonH s = new SingletonH(); /** * 私有構造方法 */ private SingletonH() { } /** * 返回物件例項 */ public static SingletonH getInstance() { return s; } }
2.懶漢式public class SingletonS { private static SingletonS s = null; private SingletonS() { } public static SingletonS getInstance() { if(s == null) { s = new SingletonS(); } return s; }}
3.執行緒安全性比較3.1餓漢式
public class MyThread implements Runnable { @Override public void run() { SingletonH instance = SingletonH.getInstance(); System.out.println(instance.hashCode()); } public static void main(String[] args) { for(int i = 0 ;i < 10;i++) { Thread t = new Thread(new MyThread()); t.start(); } }}
下面是餓漢式執行結果:
3.2懶漢式 public class MyThread implements Runnable { @Override public void run() { SingletonS instance = SingletonS.getInstance();//獲取懶漢式例項 System.out.println(instance.hashCode()); } public static void main(String[] args) { for(int i = 0 ;i < 10;i++) { Thread t = new Thread(new MyThread()); t.start(); } }}
下面是懶漢式執行結果:
由上面執行結果可以看出,餓漢式在類初始化的時候,會立即載入該物件,執行緒天生安全,呼叫效率高。而懶漢式在類初始化時,不會初始化該物件,真正需要使用的時候才會去建立該物件,具備懶載入功能,但是在多執行緒併發情況下,會出現有多個例項產生的情況,是執行緒不安全的。
4.採用雙重檢測鎖保證執行緒安全的懶漢式public class SingletonS1 { private static volatile SingletonS1 instance = null; private SingletonS1() { } public static SingletonS1 getInstance() { if(instance ==null) { synchronized (SingletonS1.class) { if(instance ==null) { instance = new SingletonS1(); } } } return instance; }}
執行結果:
5.單例模式的應用(轉載)1. Windows的Task Manager(任務管理器)就是很典型的單例模式(這個很熟悉吧),想想看,是不是呢,你能開啟兩個windows task manager嗎? 不信你自己試試看哦~
2. windows的Recycle Bin(回收站)也是典型的單例應用。在整個系統執行過程中,回收站一直維護著僅有的一個例項。
3. 網站的計數器,一般也是採用單例模式實現,否則難以同步。
4. 應用程式的日誌應用,一般都何用單例模式實現,這一般是由於共享的日誌檔案一直處於開啟狀態,因為只能有一個例項去操作,否則內容不好追加。
5. Web應用的配置物件的讀取,一般也應用單例模式,這個是由於配置檔案是共享的資源。
6. 資料庫連線池的設計一般也是採用單例模式,因為資料庫連線是一種資料庫資源。資料庫軟體系統中使用資料庫連線池,主要是節省開啟或者關閉資料庫連線所引起的效率損耗,這種效率上的損耗還是非常昂貴的,因為何用單例模式來維護,就可以大大降低這種損耗。
7. 多執行緒的執行緒池的設計一般也是採用單例模式,這是由於執行緒池要方便對池中的執行緒進行控制。
8. 作業系統的檔案系統,也是大的單例模式實現的具體例子,一個作業系統只能有一個檔案系統。
9. HttpApplication 也是單位例的典型應用。熟悉ASP.Net(IIS)的整個請求生命週期的人應該知道HttpApplication也是單例模式,所有的HttpModule都共享一個HttpApplication例項.
總結以上,不難看出:
單例模式應用的場景一般發現在以下條件下:
(1)資源共享的情況下,避免由於資源操作時導致的效能或損耗等。如上述中的日誌檔案,應用配置。
(2)控制資源的情況下,方便資源之間的互相通訊。如執行緒池等。