原文地址:Java 设计模式之单例模式(一)

博客地址:http://www.extlight.com

一、背景

没有太多原由,纯粹是记录和总结自己从业以来经历和学习的点点滴滴。

本篇内容为 Java 设计模式系列的第一篇。

二、简单介绍

2.1 定义

单例模式是一种对象创建型模式,保证一个类只有一个实例,并且提供能对该实例加以访问的全局方法。

2.2 应用场景

  1. 操作系统的任务管理器

  2. 读取配置文件的类

  3. 数据库连接池

  4. Javaweb 中的 Servlet 实例

  5. Spring 创建的实例,默认为单例

...

三、实现方式

常用的实现方式有饿汉式、懒汉式和枚举类。

本篇文章主要讲饿汉式和懒汉式的单例模式。

共同点:将构造方法私有化,并且提供一个公共的方法访问该类的实例对象。

我们以任务管理器为例进行演示。

3.1 饿汉式

  1. public class TaskManager {
  2. private static TaskManager tm = new TaskManager();
  3. private TaskManager() {
  4. }
  5. public static TaskManager getInstance() {
  6. return tm;
  7. }
  8. }

优点:线程安全,不用加同步锁,因此在高并发时调用效率高。

缺点:不能懒加载,如果不使用该类的实例,浪费内存资源。

3.2 懒汉式

  1. public class TaskManager {
  2. private static TaskManager tm;
  3. private TaskManager() {
  4. }
  5. public static synchronized TaskManager getInstance() {
  6. if (tm == null) {
  7. tm = new TaskManager();
  8. }
  9. return tm;
  10. }
  11. }

优点:实现懒加载,合理利用系统资源。

缺点:需要添加同步锁,高并发时调用效率不高。

注意点:上边的懒汉式可以通过反射机制创建多个实例。

  1. public class Client {
  2. public static void main(String[] args) throws Exception {
  3. Class<?> clazz = Class.forName("com.light.gof.singleton.TaskManager");
  4. Constructor<?> constructor = clazz.getDeclaredConstructor(null);
  5. // 跳过检测机制
  6. constructor.setAccessible(true);
  7. TaskManager tm1 = (TaskManager) constructor.newInstance();
  8. TaskManager tm2 = (TaskManager) constructor.newInstance();
  9. System.out.println(tm1 == tm2);// 结果返回 false
  10. }
  11. }

3.3 优化方式

将饿汉式和懒汉式的优点集中起来。

  1. public class TaskManager {
  2. private TaskManager() {
  3. }
  4. private static class InnerTaskManager {
  5. private static final TaskManager tm = new TaskManager();
  6. }
  7. public static TaskManager getInstance() {
  8. return InnerTaskManager.tm;
  9. }
  10. }

外部类没有静态属性,因此不会像饿汉式立即加载对象。

只有当调用公共方法(getInstance)时,才会加载静态内部类。加载内部类的过程是线程安全的。

内部类中通过 static final 确保内存中只有一个外部类的实例,因为实例变量(tm)只能被赋值一次。

四、UML 类图

类图表现如下:

五、性能比较

  1. public class Client {
  2. public static void main(String[] args) throws Exception {
  3. // 线程数
  4. int num = 10;
  5. // 计数器
  6. CountDownLatch cd = new CountDownLatch(num);
  7. long t1 = System.currentTimeMillis();
  8. for (int i = 0; i < num; i++) {
  9. new Thread(new Runnable() {
  10. @Override
  11. public void run() {
  12. for (int i = 0; i < 10000; i++) {
  13. // 此处替换不同实现方式的单例代码进行测试
  14. TaskManager tm = TaskManager.getInstance();
  15. }
  16. cd.countDown();
  17. }
  18. }).start();
  19. }
  20. // 主线程等待
  21. cd.await();
  22. System.out.println("耗时:" + (System.currentTimeMillis() - t1) + "ms");
  23. }
  24. }

测试结果:

实现方式 耗时
饿汉式 3ms
懒汉式 12ms
内部类方式 4ms

测试结果是相对的,硬件配置不同,测试结果不同,但是对于这个 3 种实现方式,它们的用时比例应该大致相同。

Java 设计模式之单例模式(一)的更多相关文章

  1. java 设计模式之单例模式

    -------Success is getting what you want, happiness is wanting what you get. java设计模式之单例模式(Singleton) ...

  2. 折腾Java设计模式之单例模式

    博文原址:折腾Java设计模式之单例模式 单例模式 Ensure a class has only one instance, and provide a global point of access ...

  3. Java设计模式之单例模式(七种写法)

    Java设计模式之单例模式(七种写法) 第一种,懒汉式,lazy初始化,线程不安全,多线程中无法工作: public class Singleton { private static Singleto ...

  4. java设计模式1——单例模式

    java设计模式1--单例模式 1.单例模式介绍 1.1.核心作用:保证一个类只有一个实例,并且提供一个访问该实例的全局访问点 1.2.常见场景 1.3.单例模式的优点 1.4.常见的五种单例模式实现 ...

  5. java设计模式之单例模式你真的会了吗?(懒汉式篇)

    java设计模式之单例模式你真的会了吗?(懒汉式篇) 一.什么是单例模式? 单例模式(Singleton Pattern)是 Java 中最简单的设计模式之一.这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供 ...

  6. java设计模式之单例模式(几种写法及比较)

    概念: Java中单例模式是一种常见的设计模式,单例模式的写法有好几种,这里主要介绍三种:懒汉式单例.饿汉式单例.登记式单例. 单例模式有以下特点: 1.单例类只能有一个实例. 2.单例类必须自己创建 ...

  7. java设计模式- (1)单例模式

    参加校园招聘的笔试,发现公司都会考一些java设计模式,所以上网查询相关内容,总结常用的几种单例模式. 单例模式(Singleton Pattern)是 Java中最简单的设计模式之一.这种类型的设计 ...

  8. [转]JAVA设计模式之单例模式

    原文地址:http://blog.csdn.net/jason0539/article/details/23297037 概念: java中单例模式是一种常见的设计模式,单例模式的写法有好几种,这里主 ...

  9. java设计模式之单例模式(七种方法)

    单例模式:个人认为这个是最简单的一种设计模式,而且也是在我们开发中最常用的一个设计模式. 单例模式的意思就是只有一个实例.单例模式确保某一个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例.这个 ...

随机推荐

  1. 2-1 RHEL6.5 环境搭建与部署

    第二部分:Linux常见服务管理 2-1 RHEL6.5 环境搭建与部署 第二部分主要讲解的是开源服务搭建 学习方法与注意事项: 1. 端正态度,开始学习 2. 认真完成作业和实验(并详细记录) 3. ...

  2. Django 中设置分页页码,只显示当前页以及左右两页

    设置后的效果如下: Django 给我们提供了分页的功能:`Paginator`和`Page`类都是用来做分页的.他们在Django中的路径为:`from django.core.paginator ...

  3. [转载]Java导出Excel

    一.需求介绍 当前B/S模式已成为应用开发的主流,而在开发企业办公系统的过程中,常常有客户这样子要求:把系统数据库中的数据导出到Excel,用户查看报表时直接用Excel打开.或者是:用户已经习惯用E ...

  4. MySQL学习(三): 初识数据表

    打开数据库: USE db_name : 打开数据库. 创建数据表: 查看数据表: 查看数据表结构: 数据简单的插入与查找: 插入:INSERT [INTO] tbl_name [(col_name) ...

  5. C++11_新语法

    版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载. 本节主要介绍C++的新特性,对于C++的基础语法不再讲解.由于编译器的不同.在某些地方可能有些差异,但是无太大影响. 讲解本节知识之前先确认你的C ...

  6. Linux之FTP服务

     一.ftp服务 ftp是一个文件传输协议(File Transfer Protocal).lftp相当于一个浏览器,用来向服务器发送请求的. 进行FTP服务的相关操作的时候,要先修改 vim /et ...

  7. 浅析Symbol

    不知道大家有没有留意ES6中的Symbol函数?在此之前,我对Symbol的认识知识这样的:  一.Symbol()和Symbol.for('str') Symbol()是独一无二的,你无法创建两个相 ...

  8. 微信小程序自定义tabbar的问题

    个人感觉小程序的tab样式自定义的能力有所欠缺,不够美观,于是今天自己diy了一个tab 测试的时候发现,无论是使用navigator跳转(会出现点击的效果)还是用bindtap(触摸),因为没有定义 ...

  9. React-Native基础_4.View组件

    View组件 对应ios 的UIView android 中的view 使用要先导入View import { View } from 'react-native'; 使用就是View标签,可以添加S ...

  10. Recorder︱深度学习小数据集表现、优化(Active Learning)、标注集网络获取

    一.深度学习在小数据集的表现 深度学习在小数据集情况下获得好效果,可以从两个角度去解决: 1.降低偏差,图像平移等操作 2.降低方差,dropout.随机梯度下降 先来看看深度学习在小数据集上表现的具 ...