JAVA設計模式之單例設計模式

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        單例模式，是一種常用的軟體設計模式。在它的核心結構中只包含一個被稱為單例的特殊類。通過單例模式可以保證系統中，應用該模式的類一個類只有一個執行個體。即一個類只有一個對象執行個體。

　　在JAVA中實現單例，必須瞭解JAVA記憶體機制，JAVA中執行個體對象存在於堆記憶體中，若要實現單例，必須滿足兩個條件：

　　1.限制類執行個體化對象。即只能產生一個對象。

　　2.保證外部能夠擷取這個對象，否則對象建立將毫無意義

　　如要滿足以上兩個條件，可以將構造方法私人化，然後在類中提供一個靜態方法擷取類執行個體。代碼如下

 1 public class SingleTon { 2  3     private static final SingleTon single = new SingleTon();   4  5     private SingleTon() { 6  7     } 8  9     /**10      * 擷取一個單例對象。11      * @return 返回SingleTon對象。12      */13     public static SingleTon getInstance() {14         return single;15     }16 17 }

　　JVM載入SingleTon後，會對靜態成員做預設初始化，此時new SingleTon()建立的對象會賦值給single，類只會被載入一次，即使多次調用getInstance方法，所返回的對象也不會改變。single欄位在初始化的過程中，對象就建立了，所以以上案例的代碼又稱為餓漢式。從對象的生命週期來看，類一旦載入，對象會在堆中立即建立，會浪費記憶體空間，因此，又存在另外一種稱為懶漢式的單例設計模式。代碼如下：

　　

 1 public class SingleTonLazy { 2  3     private static SingleTonLazy single = null; 4  5     private SingleTonLazy() { 6  7     } 8  9     /**10      * 擷取一個單例對象。11      * @return 返回SingleTon對象。12      */13     public static SingleTonLazy getInstance() {14 15         if (single == null) {16             single = new SingleTonLazy();17         }18   19         return single;20 21     }22 23 }

 

　　SingleTonLazy在被載入進方法區後，不會立即建立對象，而是直到getInstance方法被調用以後，對象才會被建立。這種方式可以節約記憶體空間，但是也存在著安全執行緒問題，當線程A執行到判斷對象為null，此時線程B獲得執行權，線程B判斷對象為null，此時線程A重新獲得執行權，建立對象，線程B恢複，繼續建立對象。將代碼修改如下，使用同步鎖解決安全執行緒問題。

　　

 1 public class SingleTonLazy { 2  3     private static SingleTonLazy single = null; 4  5     private final static Lock lock = new ReentrantLock(); 6  7     private SingleTonLazy() { 8  9     }10 11     /**12      * 擷取一個單例對象。13      * @return 返回SingleTon對象。14      */15     public static SingleTonLazy getInstance() {16 17         if (single != null) {18             return single;19         }20 21         lock.lock();22         if (single == null) {23             single = new SingleTonLazy();24         }25         lock.unlock();26 27         return single;28 29     }30 }

　　總結：餓漢式與懶漢式各有優缺點，但是相對來說，佔用記憶體空間比讓cpu判斷鎖的開銷要小，所以餓漢式更使用一些。

 

JAVA設計模式之單例設計模式