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设计模式之一 单例(Singleton)

设计模式之一 单例(Singleton)

作者: 就爱烫卷发 | 来源:发表于2019-01-16 17:19 被阅读0次

引言

工欲善其事必先利其器 -------------------- 《论语·卫灵公》

    最近在研究一些开源的项目,发现自己阅读上还存在不少问题。为了提高自己阅读代码的效率,决定再把设计模式整一遍。挨个来吧,首先是单例。

什么是单例

    单例的定义很简单,一个类中只有一个实例对象。
    这特么是个啥?抽象的概念。到底是个啥,在哪用到,为什么用,怎么用?我们先看看我们经常看到的一些代码:
比如这是网络框架okgo的代码: OkGo.getInstance().init(this); 这是OKGO使用的时候要进行的初始化操作,要放在Application中。我们点进去看看这个方法到底是个啥:

public static OkGo getInstance() {
    return OkGoHolder.holder;
}

private static class OkGoHolder {
    private static OkGo holder = new OkGo();
}

这神似xxx.getInstance()的这种操作一般就是单例。

为什么用单例

    还是要从概念入手,只有一个实例对象。我们想想一下场景,比如一个电脑有两台打印机,在输出的时候就要处理不能两台打印机打印同一个文件。(我们说的是这里只需要打印一份文件。。)编程里面很多时候是为了节约资源消耗(不断的New 有点麻烦的尤其是IO),还有就是数据库中,保证同一时间只有一个对象修改数据。

怎么用单例

    这个就厉害了,我们看一下我们的代码,有没有这样的操作:

 public clasa main{  
 ArrayList<String> list = new ArrayList<>();  

 private void setString(){
    .....
    list.add(""); 
  }
 private void clear(){
    ....
    list.clear();
  }
}

    在这里,我们其实就用到了单例的思想,整个类里面就只用一个list对象,这个对象进行所有的操作,增删改查。在一个类里面我们也应该用过比如一个全局的index 他也表示了唯一,做一个记数。当然这里只是思想差不多而已,假如 在这个类的某个方法里面调用了一个 list = new ArrayList<>(); 那怎么办? 我们来看看真正的JAVA中的单例吧。
1.饿汉模式

public class Singleton {  
  private static Singleton instance = new Singleton();  
  private Singleton (){}  
  public static Singleton getInstance() {  
  return instance;  
}  

    这个类刚被加载的时候 自己就偷偷的初始化了一个instance,所以你不管你用不用反正他是存在了。用起来直接 Singleton s = Singleton.getInstance(); 然后调用内部方法就Ok。还有一点要注意 就是这里的 private Singleton (){} 这里设置private 不再允许外部new 一个对象出来。这样就避免了上面那个list 别人再new一个出来导致问题。

2.懒汉模式
    在说这个模式之前我们先了解一个概念,lazy loading , 说通俗一点,你用到我把我造出来,不用的时候我没有存在的必要。跟上面的模式的差别在这个是否懒加载上。

public class Singleton {  
   private static Singleton instance;  
   private Singleton (){}  
 
   public static Singleton getInstance() {  
   if (instance == null) {  
      instance = new Singleton();  
   }  
    return instance;  
   }  

    这个是很基础的单例,拿到手创建对象 然后只要调用了getInstance()方法,那么这个对象就被创建了。

3.懒汉模式线程安全
    上面那个模式 假如有两个方法在同一个时间调用了getInstance方法怎么办,那就会出现两个对象,虽然同时做这个初始化好像不怎么可能,但是我概率论老师说过,小概率事是有可能发生的。那就出现了线程安全的方法。

public class Singleton {  
  private static Singleton instance;  
  private Singleton (){}  
  public static synchronized Singleton getInstance() {  
  if (instance == null) {  
     instance = new Singleton();  
  }  
  return instance;  
  }  
}

    关键词 synchronized 他会检测是否同步进行。保证只有一个。当然多个synchronized 会稍微延迟一丢丢,其实跟我们并没有什么大影响。
4.双检锁/双重校验锁(DCL,即 double-checked locking)

public class Singleton {  
  private static Singleton singleton = null;  
  private Singleton (){}  
  public static Singleton getInstance() {  
  if (singleton == null) {  
      synchronized (Singleton.class) {  
      if (singleton == null) {  
          singleton = new Singleton();  
      }  
      }  
   }  
   return singleton;  
  }  
}

    代码一下子变多了那么他的功能呢,既能懒加载,又能保证线程安全。调用getInstace()的时候不进行同步锁。
5.枚举单例

 public enum SingletonEnum {
   INSTANCE;
   public void doSomeThing(){
    ....
   }
 }

    这个线程安全保证只有一个,但是怕反序列化会出现多个对象。
    基本上都介绍的差不多了,我们来看看篇头的那个单例:

public class Singleton {
   private Singleton(){}
   private static class SingletonHolder{
   public static Singleton singleton = new Singleton();
   }
   public Singleton getInstance(){
      return SingletonHolder.singleton;
        }
 }

    这个是进化版的DCL,静态内部类单例模式,推荐使用。

总结

    单例是个基本的设计模式,有一些优缺点。但是基本上任何一个程序都会出现单例,源码中很多都带有这个设计模式。先有个认知。后面看代码会舒服很多。

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