java 单例模式的实例详解

java 单例模式的实例详解

概念： 　　

java中单例模式是一种常见的设计模式，单例模式分三种：懒汉式单例、饿汉式单例、登记式单例三种。 　　

单例模式有一下特点：

　　1、单例类只能有一个实例。
　　2、单例类必须自己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。 　　

单例模式确保某个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。在计算机系统中，线程池、缓存、日志对象、对话框、打印机、显卡的驱动程序对象常被设计成单例。这些应用都或多或少具有资源管理器的功能。每台计算机可以有若干个打印机，但只能有一个Printer Spooler，以避免两个打印作业同时输出到打印机中。每台计算机可以有若干通信端口，系统应当集中管理这些通信端口，以避免一个通信端口同时被两个请求同时调用。总之，选择单例模式就是为了避免不一致状态，避免政出多头。

首先看一个经典的单例实现。

public class Singleton {
  private static Singleton uniqueInstance = null;

  private Singleton() {
    // Exists only to defeat instantiation.
  }

  public static Singleton getInstance() {
    if (uniqueInstance == null) {
      uniqueInstance = new Singleton();
    }
    return uniqueInstance;
  }
  // Other methods...
}

Singleton通过将构造方法限定为private避免了类在外部被实例化，在同一个虚拟机范围内，Singleton的唯一实例只能通过getInstance()方法访问。（事实上，通过Java反射机制是能够实例化构造方法为private的类的，那基本上会使所有的Java单例实现失效。此问题在此处不做讨论，姑且掩耳盗铃地认为反射机制不存在。）

但是以上实现没有考虑线程安全问题。所谓线程安全是指：如果你的代码所在的进程中有多个线程在同时运行，而这些线程可能会同时运行这段代码。如果每次运行结果和单线程运行的结果是一样的，而且其他的变量的值也和预期的是一样的，就是线程安全的。或者说：一个类或者程序所提供的接口对于线程来说是原子操作或者多个线程之间的切换不会导致该接口的执行结果存在二义性,也就是说我们不用考虑同步的问题。显然以上实现并不满足线程安全的要求，在并发环境下很可能出现多个Singleton实例。

public class TestStream {
  private String name;
  public String getName() {
    return name;
  }
  public void setName(String name) {
    this.name = name;
  }
  //该类只能有一个实例
  private TestStream(){}  //私有无参构造方法
  //该类必须自行创建
  //有2种方式
  /*private static final TestStream ts=new TestStream();*/
  private static TestStream ts1=null;
  //这个类必须自动向整个系统提供这个实例对象
  public static TestStream getTest(){
    if(ts1==null){
      ts1=new TestStream();
    }
    return ts1;
  }
  public void getInfo(){
    System.out.println("output message "+name);
  }
}
/**
 *
 */
public class TestMain {
  public static void main(String [] args){
    TestStream s=TestStream.getTest();
    s.setName("张孝祥");
    System.out.println(s.getName());
    TestStream s1=TestStream.getTest();
    s1.setName("张孝祥");
    System.out.println(s1.getName());
    s.getInfo();
    s1.getInfo();
    if(s==s1){
      System.out.println("创建的是同一个实例");
    }else if(s!=s1){
      System.out.println("创建的不是同一个实例");
    }else{
      System.out.println("application error");
    }
  }
}

运行结果：

张孝祥
张孝祥
output message 张孝祥
output message 张孝祥
创建的是同一个实例

结论：由结果可以得知单例模式为一个面向对象的应用程序提供了对象惟一的访问点，不管它实现何种功能，整个应用程序都会同享一个实例对象。

1.饿汉式单例类

//饿汉式单例类.在类初始化时，已经自行实例化
public class Singleton1 {
  //私有的默认构造子
  private Singleton1() {}
  //已经自行实例化
  private static final Singleton1 single = new Singleton1();
  //静态工厂方法
  public static Singleton1 getInstance() {
    return single;
  }
}

2.懒汉式单例类

//懒汉式单例类.在第一次调用的时候实例化
public class Singleton2 {
  //私有的默认构造子
  private Singleton2() {}
  //注意，这里没有final
  private static Singleton2 single=null;
  //静态工厂方法
  public synchronized static Singleton2 getInstance() {
     if (single == null) {
       single = new Singleton2();
     }
    return single;
  }
}

3.登记式单例类

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
//登记式单例类.
//类似Spring里面的方法，将类名注册，下次从里面直接获取。
public class Singleton3 {
  private static Map<String,Singleton3> map = new HashMap<String,Singleton3>();
  static{
    Singleton3 single = new Singleton3();
    map.put(single.getClass().getName(), single);
  }
  //保护的默认构造子
  protected Singleton3(){}
  //静态工厂方法,返还此类惟一的实例
  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);
  }
  //一个示意性的商业方法
  public String about() {
    return "Hello, I am RegSingleton.";
  }
  public static void main(String[] args) {
    Singleton3 single3 = Singleton3.getInstance(null);
    System.out.println(single3.about());
  }
}

如有疑问请留言或者到本站社区交流讨论，感谢阅读，希望能帮助到大家，谢谢大家对本站的支持！

赞 (0)

相关推荐

  • java设计模式之单例模式的详解及优点

    java设计模式之单例模式 定义:如果一个类始终只能创建一个实例,那么这个类被称为单例类,这种设计模式被称为单例模式. Spring框架里面可以将所有生成的bean对象都设置为单例模式,只需要在配置Bean实例时指定scope="singleton"即可,或者不做配置默认即为单例模式. 我们可以创建一个小的Demo来演示单例模式的实现,只需要保证该类只能创建一个实例,我们可以用权限修饰符private修饰该类的构造器. 提供一个创建该类的接口,该接口只能用static修饰,类里面创建一

  • Java单例模式简单介绍

    一.概念 单例模式是一种常用的软件设计模式.在它的核心结构中只包含一个被称为单例类的特殊类.通过单例模式可以保证系统中一个类只有一个实例而且该实例易于外界访问,从而方便对实例个数的控制并节约系统资源.如果希望在系统中某个类的对象只能存在一个,单例模式是最好的解决方案.就笔者认为,单例就是不让外界创建对象. 1.1概念剖析 对于单例的话,从上面的概念剖析,应该满足下面的几个条件: 第一:单例类中只能有一个单例对象: 第二:单例类必须自己创建自己的唯一实例对象: 第三:这个实例对象能够给外界访问到,

  • 详解java 单例模式及方法总结

    java设计模式--单例模式  单例设计模式 Singleton是一种创建型模式,指某个类采用Singleton模式,则在这个类被创建后,只可能产生一个实例供外部访问,并且提供一个全局的访问点. 核心知识点如下: (1) 将采用单例设计模式的类的构造方法私有化(采用private修饰). (2) 在其内部产生该类的实例化对象,并将其封装成private static类型. (3) 定义一个静态方法返回该类的实例. /** * 方法一 * 单例模式的实现:饿汉式,线程安全 但效率比较低 */ pu

  • JAVA多线程并发下的单例模式应用

    单例模式应该是设计模式中比较简单的一个,也是非常常见的,但是在多线程并发的环境下使用却是不那么简单了,今天给大家分享一个我在开发过程中遇到的单例模式的应用. 首先我们先来看一下单例模式的定义: 一个类有且仅有一个实例,并且自行实例化向整个系统提供. 单例模式的要素: 1.私有的静态的实例对象 2.私有的构造函数(保证在该类外部,无法通过new的方式来创建对象实例) 3.公有的.静态的.访问该实例对象的方法 单例模式分为懒汉形和饿汉式 懒汉式: 应用刚启动的时候,并不创建实例,当外部调用该类的实例

  • java 单例模式和工厂模式实例详解

    单例模式根据实例化对象时机的不同分为两种:一种是饿汉式单例,一种是懒汉式单例. 私有的构造方法 指向自己实例的私有静态引用 以自己实例为返回值的静态的公有的方法 饿汉式单例 public class Singleton { private static Singleton singleton = new Singleton(); private Singleton(){} public static Singleton getInstance(){ return singleton; } } 懒

  • java 单例模式（饿汉模式与懒汉模式）

    java 单例模式 饿汉式单例 对于饿汉模式,我们可这样理解:该单例类非常饿,迫切需要吃东西,所以它在类加载的时候就立即创建对象. 懒汉式单例类 对于懒汉模式,我们可以这样理解:该单例类非常懒,只有在自身需要的时候才会行动,从来不知道及早做好准备.它在需要对象的时候,才判断是否已有对象,如果没有就立即创建一个对象,然后返回,如果已有对象就不再创建,立即返回. 单例设计模式常用于JDBC链接数据库 注意: 1 我们常用的是第一种饿汉式,因为: (1)既然采用了单例设计模式,就是为了使用单例类的对象

  • JAVA 枚举单例模式及源码分析的实例详解

    JAVA 枚举单例模式及源码分析的实例详解 单例模式的实现有很多种,网上也分析了如今实现单利模式最好用枚举,好处不外乎三点: 1.线程安全 2.不会因为序列化而产生新实例 3.防止反射攻击但是貌似没有一篇文章解释ENUM单例如何实现了上述三点,请高手解释一下这三点: 关于第一点线程安全,从反编译后的类源码中可以看出也是通过类加载机制保证的,应该是这样吧(解决) 关于第二点序列化问题,有一篇文章说枚举类自己实现了readResolve()方法,所以抗序列化,这个方法是当前类自己实现的(解决) 关于

  • Java单例模式实现静态内部类方法示例

    Singleton是众多设计模式中最容易理解的一种,也是众多设计模式中较为重要的一种设计模式.接下来我们看看具体介绍. Singleton模式实现的重点在于将构造函数私有化(private),并通过提供静态公有函数(public synchronized static xxx getInstance)来获取定义在类中的静态私有成员(private static xxx instance),通过一个简单的判断静态实例是否为空来控制这个类只能够new一次,即控制了一个类只能有单个实例,一般的实现如下

  • java设计模式之单例模式解析

    单例模式是最简单但同时也是很重要的一种设计模式,优点有以下几个方面: 1.当内存占用特别大的类需要频繁地创建销毁时,单例模式可以节省内存和提高性能,例如myBatis里面的sessionFactory 2.当需要对文件做单一读写时,例如同一时间只能同时写入一个windows文本文件,则需要用单例来避免多重读写 缺点是: 1.单例模式没有接口,很难对其进行拓展. 2.不利于测试,没办法直接根据接口mock出一个对象出来测试 最后说下其实现方式主要有饿汉模式和懒汉模式.其中懒汉模式又可以细分为几种,

  • java 单例模式的实例详解

    java 单例模式的实例详解 概念: java中单例模式是一种常见的设计模式,单例模式分三种:懒汉式单例.饿汉式单例.登记式单例三种. 单例模式有一下特点: 1.单例类只能有一个实例. 2.单例类必须自己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. 单例模式确保某个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例.在计算机系统中,线程池.缓存.日志对象.对话框.打印机.显卡的驱动程序对象常被设计成单例.这些应用都或多或少具有资源管理器的功能.每台计算机可以有若干个打

  • Java多线程ForkJoinPool实例详解

    引言 java 7提供了另外一个很有用的线程池框架,Fork/Join框架 理论 Fork/Join框架主要有以下两个类组成. * ForkJoinPool 这个类实现了ExecutorService接口和工作窃取算法(Work-Stealing Algorithm).它管理工作者线程,并提供任务的状态信息,以及任务的执行信息 * ForkJoinTask 这个类是一个将在ForkJoinPool执行的任务的基类. Fork/Join框架提供了在一个任务里执行fork()和join()操作的机制

  • java 抽象类的实例详解

    java 抽象类的实例详解 前言: 什么是抽象类?这名字听着就挺抽象的,第一次听到这个名字还真有可能被唬住.但是,就像老人家所说的,一切反动派都是纸老虎,一切有着装x名字的概念也是纸老虎.好吧,我们已经从战略上做到了藐视它,现在就要战术上重视它,如同要解决纸老虎,就要一个牙齿一个牙齿地敲,一个爪子一个爪子地拔:解决这种抽象概念也一样,先要把它具体化,细分化,然后一个一个地来. 我一般遇到新的概念都会问三个问题: 1.这个东西有什么用?用来干什么的?它的意义在哪里?(显然,如果是没用的东西,就没必

  • Java 多线程优先级实例详解

    Java 多线程优先级实例详解

    Java 多线程优先级实例详解 线程的优先级将该线程的重要性传递给调度器.尽管CPU处理现有线程集的顺序是不确定的,但是调度器将倾向于让优先权最高的线程先执行. 你可以用getPriority()来读取现有线程的优先级,并且在任何时刻都可以通过setPriority()来修改优先级. import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; public class SimplePrio

  • java LinkedList的实例详解

    java LinkedList的实例详解 站在Java的角度看,玩队列不就是玩对象引用对象嘛! 实例代码: public class LinkedList<E> implements List<E>, Deque<E> { Node<E> first; Node<E> last; int size; public boolean add(E e) { final Node<E> l = last; final Node<E>

  • Java 反射机制实例详解

    Java 反射机制实例详解 一.JAVA是动态语言吗? 一般而言,说到动态言,都是指在程序运行时允许改变程序结构或者变量类型,从这个观点看,Java和C++一样,都不是动态语言. 但JAVA它却有着一个非常突出的动态相关机制:反射.通过反射,Java可以于运行时加载.探知和使用编译期间完全求和的类.生成其对象实体,调用其方法或者对属性设值.所以Java算是一个半动态的语言吧. 反射的概念: 在Java中的反射机制是指在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法; 对于任意一个对

  • java回调机制实例详解

    java回调机制实例详解 以前不理解什么叫回调,天天听人家说加一个回调方法啥的,心里想我草,什么叫回调方法啊?然后自己就在网上找啊找啊找,找了很多也不是很明白,现在知道了,所谓回调:就是A类中调用B类中的某个方法C,然后B类中反过来调用A类中的方法D,D这个方法就叫回调方法,这样子说你是不是有点晕晕的,其实我刚开始也是这样不理解,看了人家说比较经典的回调方式: Class A实现接口CallBack callback--背景1 class A中包含一个class B的引用b --背景2 clas

  • Java 比较字符串实例详解

     Java 比较字符串实例详解 公司让实现一个自动清除1小时内数据,SQL不熟悉,无奈之下,只能本地DB存储当前时间+小时去和当前时间进行比对.折腾好半天,突然想到Java提供了一个方法,也是进行字符串比较的,傻眼了.一起来看看吧~ CompareTo()方法简介 首先,它属于java.lang.String包下,是Java提供的一个字符串比较的方法,详情介绍如下: CompareTo()返回值: int 返回值类型分别有三种,小于0,等于0,大于0 1. 如果字符串相等返回值0: 2. 如果第

  • java 归并排序的实例详解

    java 归并排序的实例详解 归并排序 归并排序,指的是将两个已经排序的序列合并成一个序列的操作. 归并操作的过程如下: 申请空间,使其大小为两个已经排序序列之和,该空间用来存放合并后的序列 设定两个指针,最初位置分别为两个已经排序序列的起始位置 比较两个指针所指向的元素,选择相对小的元素放入到合并空间,并移动指针到下一位置 重复步骤3直到某一指针到达序列尾 将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾 Java代码 /** * 归并排序 * * @param ts */ @SuppressWa

  • java 内部类的实例详解

    java 内部类的实例详解 可以将一个类的定义放在另一个类的定义内部,这就是内部类. 内部类是一个非常有用的特性但又比较难理解使用的特性(鄙人到现在都没有怎么使用过内部类,对内部类也只是略知一二). 第一次见面 内部类我们从外面看是非常容易理解的,无非就是在一个类的内部在定义一个类. public class OuterClass { private String name ; private int age; public String getName() { return name; } p

随机推荐