詳解Java中的八種單例建立方式

2022-02-11 16:00:41

定義

單例設計模式，就是採取一定的方法保證在整個的軟體系統中，對某個類只能存在一個物件範例，並且該類只提供一個取得其物件範例的方法(靜態方法)

使用場景

對於一些需要頻繁建立銷燬的物件
重量級的物件
經常使用到的物件
工具類物件
資料來源
session

單例模式八種方式

餓漢式（靜態常數）

程式碼

/**
 * 餓漢式（靜態常數）
 * 優勢：簡單，避免多執行緒的同步問題
 * 劣勢：無懶載入，記憶體浪費
 * @author:liyajie
 * @createTime:2022/2/10 15:50
 * @version:1.0
 */
public class Singleton1 {
    // 私有化構造方法
    private Singleton1(){}

    // 靜態常數
    private static final Singleton1 singleton1 = new Singleton1();

    // 對外提供公共方法
    public static Singleton1 getSingleton1(){
        return singleton1;
    }
}

分析

優勢：簡單，避免多執行緒的同步問題
劣勢：無懶載入，記憶體浪費

餓漢式（靜態程式碼塊）

程式碼

/**
 * 餓漢式（靜態程式碼塊）
 * 優勢：簡單，避免多執行緒的同步問題
 * 劣勢：無懶載入，記憶體浪費
 * @author:liyajie
 * @createTime:2022/2/10 15:50
 * @version:1.0
 */
public class Singleton2 {
    // 私有化構造方法
    private Singleton2(){}

    private static final Singleton2 singleton2;

    // 靜態程式碼塊
    static {
        singleton2 = new Singleton2();
    }

    // 對外提供公共方法
    public static Singleton2 getSingleton2(){
        return singleton2;
    }
}

分析

優勢：簡單，避免多執行緒的同步問題
劣勢：無懶載入，記憶體浪費

懶漢式（執行緒不安全）

程式碼

/**
 * 懶漢式（執行緒不安全）
 * @author:liyajie
 * @createTime:2022/2/10 15:50
 * @version:1.0
 */
public class Singleton3 {
    // 私有化構造方法
    private Singleton3(){}

    // 內部屬性
    private static Singleton3 singleton3;

    // 對外提供公共方法
    public static Singleton3 getSingletons(){
        if(singleton3 == null){
            singleton3 = new Singleton3();
        }
        return singleton3;
    }
}

分析

優勢：起到了懶載入的效果不會造成記憶體浪費
劣勢：執行緒不安全不推薦這種方式的

懶漢式（同步方法)

程式碼

/**
 * 懶漢式（同步方法）
 * 優勢：解決了執行緒同步問題
 * 劣勢：使用synchronized同步關鍵字，效能太低
 * @author:liyajie
 * @createTime:2022/2/10 15:50
 * @version:1.0
 */
public class Singleton4 {
    // 私有化構造方法
    private Singleton4(){}

    // 內部屬性
    private static Singleton4 singleton4;

    // 對外提供公共方法
    public static synchronized Singleton4 getSingleton4(){
        if(singleton4 == null){
            singleton4 = new Singleton4();
        }
        return singleton4;
    }
}

分析

優勢：解決了執行緒安全問題，
劣勢：效率太低

懶漢式（同步程式碼塊）

程式碼

/**
 * 懶漢式（同步程式碼塊）
 * @author:liyajie
 * @createTime:2022/2/10 15:50
 * @version:1.0
 */
public class Singleton5 {
    // 私有化構造方法
    private Singleton5(){}

    // 內部屬性
    private static Singleton5 singleton5;

    // 對外提供公共方法
    public static Singleton5 getSingleton5(){
        if (singleton5 == null){
            synchronized (Singleton5.class){
                singleton5 = new Singleton5();
            }
        }
        return singleton5;
    }
}

分析

優勢：起到了懶載入的效果不會造成記憶體浪費
劣勢：執行緒不安全不推薦這種方式的

雙重檢查鎖方式

程式碼

/**
 * 雙重檢查鎖機制
 * @author:liyajie
 * @createTime:2022/2/10 15:50
 * @version:1.0
 */
public class Singleton6 {
    // 私有化構造方法
    private Singleton6(){}

    // 內部屬性
    private volatile static Singleton6 singleton6;

    // 對外提供公共方法
    public static Singleton6 getSingleton6(){
        if (singleton6 == null){
            synchronized (Singleton6.class){
                if(singleton6 == null){
                    singleton6 = new Singleton6();
                }
            }
        }
        return singleton6;
    }
}

分析

實現了懶載入，效率很高，解決了執行緒安全

靜態內部類方式

程式碼

/**
 * 靜態內部類
 * @author:liyajie
 * @createTime:2022/2/10 15:50
 * @version:1.0
 */
public class Singleton7 {
    // 私有化構造方法
    private Singleton7(){}

    // 內部類
    private static class SingleInstance{
        public static final Singleton7 singleton7 = new Singleton7();
    }

    // 對外提供公共方法
    public static Singleton7 getSingleton7(){
        return SingleInstance.singleton7;
    }
}

分析

不會出現執行緒安全問題 JVM來幫我們保證了執行緒的安全性
利用靜態內部類的特點，效率也很高，
實際開發中推薦使用的

列舉方式

程式碼

定義單例物件

/**
 * @desc:
 * @author:liyajie
 * @createTime:2022/2/11 10:25
 * @version:1.0
 */
public class Singleton {

    public void hello(){
        System.out.println("hello");
    }
}

定義列舉範例化單例物件

/**
 * 列舉方式
 * @author:liyajie
 * @createTime:2022/2/10 15:50
 * @version:1.0
 */
enum Singleton8 {
    // 相當於public static final Singleton8 INSTANCE;
    // 保證了列舉範例只能被範例化一次
    INSTANCE;

    // 定義單例變數
    private Singleton singleton;

    // 列舉構造方法，該構造方法是private，執行構造方法的時候，同時建立我們的單例物件
    Singleton8() {
        singleton = new Singleton();
    }

    // 對外提供公共方法
    public Singleton getSingleton() {
        return singleton;
    }
}

使用方法Singleton8.INSTANCE.getSingleton()即可獲取我們的單例物件了

分析