java單例模式之深入淺出

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       單例模式確保某個類只有一個執行個體，而且自行執行個體化並向整個系統提供這個執行個體。在電腦系統中，線程池、緩衝、日誌對象、對話方塊、印表機、顯卡的驅動程式對象常被設計成單例。這些應用都或多或少具有資源管理員的功能。每台電腦可以有若干個印表機，但只能有一個Printer Spooler，以避免兩個列印工作同時輸出到印表機中。每台電腦可以有若干通訊連接埠，系統應當集中管理這些通訊連接埠，以避免一個通訊連接埠同時被兩個請求同時調用。總之，選擇單例模式就是為了避免不一致狀態，避免政出多頭；

  一、懶漢式 

//懶漢式單例類.在第一次調用的時候執行個體化自己    public class Singleton {      //私人的預設構造子       private Singleton() {}           private static Singleton single=null;      //靜態Factory 方法        public static Singleton getInstance() {          if (single == null) {                 single = new Singleton();           }            return single;  }  }

       Singleton通過將構造方法限定為private避免了類在外部被執行個體化，在同一個虛擬機器範圍內，Singleton的唯一執行個體只能通過getInstance()方法訪問。事實上，通過Java反射機制是能夠執行個體化構造方法為private的類的，那基本上會使所有的Java單例實現失效。但是以上懶漢式單例的實現沒有考慮安全執行緒問題，它是線程不安全的，並發環境下很可能出現多個Singleton執行個體，下面介紹的餓漢式單例是安全執行緒的。 

 二、餓漢式

//餓漢式單例類.在類初始化時，已經自行執行個體化    public class Singleton1 {      //私人的預設構造子       private Singleton1() {}      //已經自行執行個體化        private static final Singleton1 single = new Singleton1();     //靜態Factory 方法        public static Singleton1 getInstance() {          return single;      } }

 餓漢式在類建立的同時就已經建立好一個靜態對象供系統使用，以後不再改變，所以是安全執行緒的；

三、登記式

import java.util.HashMap; import java.util.Map; //登記式單例類. //類似Spring裡面的方法，將類名註冊，下次從裡面直接擷取。 public class Singleton3 {     private static Map<String,Singleton3> map = new HashMap<String,Singleton3>();     static{         Singleton3 single = new Singleton3();         map.put(single.getClass().getName(), single);     }     //保護的預設構造子     protected Singleton3(){}     //靜態Factory 方法,返還此類惟一的執行個體     public static Singleton3 getInstance(String name) {         if(name == null) {             name = Singleton3.class.getName();             System.out.println("name == null"+"--->name="+name);         }         if(map.get(name) == null) {             try {                 map.put(name, (Singleton3) Class.forName(name).newInstance());             } catch (InstantiationException e) {                 e.printStackTrace();             } catch (IllegalAccessException e) {                 e.printStackTrace();             } catch (ClassNotFoundException e) {                 e.printStackTrace();             }         }         return map.get(name);     }     //一個示意性的商業方法     public String about() {             return "Hello, I am RegSingleton.";         }         public static void main(String[] args) {         Singleton3 single3 = Singleton3.getInstance(null);         System.out.println(single3.about());     } }

 登記式單例實際上維護了一組單例類的執行個體，將這些執行個體存放在一個Map（登記薄）中，對於已經登記過的執行個體，則從Map直接返回，對於沒有登記的，則先登記，然後返回。

餓漢式和懶漢式區別：這兩種乍看上去非常相似，其實是有區別的，主要兩點

1、安全執行緒：

餓漢式是安全執行緒的，可以直接用於多線程而不會出現問題，懶漢式就不行，它是線程不安全的，如果用於多線程可能會被執行個體化多次，失去單例的作用。

如果要把懶漢式用於多線程，有兩種方式保證安全性，一種是在getInstance方法上加同步，另一種是在使用該單例方法前後加雙鎖。

2、資源載入：

餓漢式在類建立的同時就執行個體化一個靜態對象出來，不管之後會不會使用這個單例，會佔據一定的記憶體，相應的在調用時速度也會更快，而懶漢式顧名思義，會消極式載入，在第一次使用該單例的時候才會執行個體化對象出來，第一次掉用時要初始化，如果要做的工作比較多，效能上會有些延遲，之後就和餓漢式一樣了。

什麼是安全執行緒？

如果你的代碼所在的進程中有多個線程在同時運行，而這些線程可能會同時運行這段代碼。如果每次運行結果和單線程啟動並執行結果是一樣的，而且其他的變數的值也和預期的是一樣的，就是安全執行緒的。或者說：一個類或者程式所提供的介面對於線程來說是原子操作，或者多個線程之間的切換不會導致該介面的執行結果存在二義性,也就是說我們不用考慮同步的問題，那就是安全執行緒的。

此文代碼來自網上，並非自己所寫，如果有錯誤，盡情見諒！

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