Spring的单例模式底层实现学习笔记
单例模式也属于创建型模式,所谓单例,顾名思义,所指的就是单个实例,也就是说要保证一个类仅有一个实例。
单例模式有以下的特点:
①
单例类只能有一个实例
②
单例类必须自己创建自己的唯一实例
③
单例类必须给所有其他对象提供这一实例
下面我们就来写一个简单的单例模式的例子
- package spring;
- public class SingletonWW {
- private static final SingletonWW instance=new SingletonWW();
- //私有的默认构造函数
- private SingletonWW(){}
- //静态工厂方法
- public static SingletonWW getInstance(){
- return instance;
- }
- }
大家可以看出来,在这个类被加载时,静态变量instance会被初始化,此时该类的私有构造函数被调用,这时候,单例类的唯一实例就被创建出来了
值得注意的是:由于构造函数是私有的,因此该类不能被继承
还有一种写法也可以实现单例模式:
- package spring;
- public class SingletonWW {
- private static SingletonWW instance = null;
- //私有的默认构造函数
- private SingletonWW(){}
- //静态工厂方法
- public synchronized static SingletonWW getInstance(){
- if(instance==null){
- instance = new SingletonWW();
- }
- return instance;
- }
- }
这种写法和第一种的区别在于:实例并没有直接实例化,而是在静态工厂方法被调用的时候才进行的,而且对静态工厂方法使用了同步化,以处理多线程并发的环境。
这两种写法还有两个非常有意思的名字:第一种称为饿汉式单例,第二种称为懒汉式单例。
饿汉式单例在自己被加载时就将自己实例化,如果从资源利用效率角度来讲,比懒汉式单例类稍差些。但是从速度和反应时间角度来讲,则比懒汉式要稍好些。
但是遗憾的是:懒汉式单例类也不能被继承。
我们克服前两种单例类不能被继承的缺点,我们可以使用另外一种特殊化的单例模式,它被称为单例注册表。
- package spring;
- import java.util.HashMap;
- public class SingletonWW {
- private static HashMap registry = new HashMap();
- public SingletonWW(){}
- //静态工厂方法
- public synchronized static SingletonWW getInstance(String name){
- if(name != null) {
- if(registry.get(name) == null) {
- try {
- registry.put(name, Class.forName(name).newInstance());
- } catch(Exception ex) {
- ex.printStackTrace();
- }
- } else {
- return (SingletonWW) registry.get(name);
- }
- }
- return null;
- }
- }
<bean id="date" class="java.util.Date"/> |
<bean id="date" class="java.util.Date" scope="singleton"/> (仅为Spring2.0支持) |
<bean id="date" class="java.util.Date" singleton="true"/> |
<bean id="date" class="java.util.Date" scope="prototype"/> |
- public abstract class AbstractBeanFactory implements ConfigurableBeanFactory{
- /**
- * 充当了Bean实例的缓存,实现方式和单例注册表相同
- */
- private final Map singletonCache=new HashMap();
- public Object getBean(String name)throws BeansException{
- return getBean(name,null,null);
- }
- ...
- public Object getBean(String name,Class requiredType,Object[] args)throws BeansException{
- //对传入的Bean name稍做处理,防止传入的Bean name名有非法字符(或则做转码)
- String beanName=transformedBeanName(name);
- Object bean=null;
- //手工检测单例注册表
- Object sharedInstance=null;
- //使用了代码锁定同步块,原理和同步方法相似,但是这种写法效率更高
- synchronized(this.singletonCache){
- sharedInstance=this.singletonCache.get(beanName);
- }
- if(sharedInstance!=null){
- ...
- //返回合适的缓存Bean实例
- bean=getObjectForSharedInstance(name,sharedInstance);
- }else{
- ...
- //取得Bean的定义
- RootBeanDefinition mergedBeanDefinition=getMergedBeanDefinition(beanName,false);
- ...
- //根据Bean定义判断,此判断依据通常来自于组件配置文件的单例属性开关
- //<bean id="date" class="java.util.Date" scope="singleton"/>
- //如果是单例,做如下处理
- if(mergedBeanDefinition.isSingleton()){
- synchronized(this.singletonCache){
- //再次检测单例注册表
- sharedInstance=this.singletonCache.get(beanName);
- if(sharedInstance==null){
- ...
- try {
- //真正创建Bean实例
- sharedInstance=createBean(beanName,mergedBeanDefinition,args);
- //向单例注册表注册Bean实例
- addSingleton(beanName,sharedInstance);
- }catch (Exception ex) {
- ...
- }finally{
- ...
- }
- }
- }
- bean=getObjectForSharedInstance(name,sharedInstance);
- }
- //如果是非单例,即prototpye,每次都要新创建一个Bean实例
- //<bean id="date" class="java.util.Date" scope="prototype"/>
- else{
- bean=createBean(beanName,mergedBeanDefinition,args);
- }
- }
- ...
- return bean;
- }
- }
刚才的源码中,大家真正要记住的是Spring对bean实例的创建是采用单例注册表的方式进行实现的,而这个注册表的缓存是HashMap对象,如果配置文件中的配置信息不要求使用单例,Spring会采用新建实例的方式返回对象实例
如果还对 Spring 的AOP、IOC、ORM感兴趣的,可以看看我写的轻量级框架 swift-framework 框架,简单易懂,而且可用。包含了Spring 中的基本核心功能。
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