java设计优化之单例模式

单例模式是一种对象创建模式，确保系统中一个类只有一个实例。

在java语言中，这样做有两大好处：

1.对于频繁使用的对象，可以省略创建对象所话费的时间；

2.由于new操作的次数减少，对于系统内存的使用频率降低，这样减少GC的压力，缩短GC停顿的时间。

单例模式细分：

1.

public class Singleton{
  private Singleton(){
    System.out.println("Singleton.Singleton()");
  }

  private static Singleton singleton = new Singleton();

  public static Singleton getInstance(){
    return singleton;
  }
}

注意：首先单例类必须有一个private访问级别的构造函数，确保单例不会被系统其他代码实例化；其次，singleton成员变量和getInstance()方法必须是static的。

这个单例类创建十分简单，而且非常可靠。唯一的缺点是无法对singleton做延迟加载，例如由于单例创建过程很慢，由于成员变量定义为static，在jvm加载单例类时，单例对象也会被创建，那么在任何用到单例类的地方都会创建单例对象，不管单例对象是否被用到。例如：

public class Singleton{
  private Singleton(){
    System.out.println("Singleton.Singleton()");
  }

  private static Singleton singleton = new Singleton();

  public static Singleton getInstance(){
    return singleton;
  }

  public static void createString(){
    System.out.println("Singleton.createString()");
  }
}

2.为了提高相关函数的调用速度，就需要引入懒加载机制。

package com.luchao.singtonle;

public class LazySingleton {
  private LazySingleton() {
    System.out.println("LazySingleton.LazySingleton()");
  }
  private static LazySingleton lazyInstance = null;

  public synchronized static LazySingleton getInstance(){
    if(lazyInstance==null)
      lazyInstance = new LazySingleton();
    return lazyInstance;
  }
}

对于静态变量singleton初始化赋值为null，确保系统启动时没有额外的负荷。在getInstance()方法中，判断当前实例十分已经存在，如果存在则返回，如果不存在，再建单例。getInstance()必须为同步方法，因为在多线程环境下，当线程1正在建单例，未完成赋值前，线程2可能判断instance为null，故线程2将启动建立新建单例的程序，导致多个单例被创建。

上面实例单例实现，虽然实现了延迟加载，但是引入了同步方法，在多线程环境下，耗时远大于第一个单例程序。

3.单例模式使用内部类来维护单例的创建

public class StaticSingleton {
  private StaticSingleton() {
    System.out.println("StaticSingleton.StaticSingleton()");
  }

  private static class SingletonHolder{
    private static StaticSingleton ataticSingleton = new     StaticSingleton();
  } 

  public static StaticSingleton getInstance(){
    return SingletonHolder.ataticSingleton;
  }

}

StaticSingleton被加载时，内部类不会被实例化，确保StaticSingleton类被载入jvm时，不会被初始化单例类，而当getInstance()方法被调用时，才加载SingletonHolder，从而初始化instance。同时用于实例的建立在类加载时完成，故天生对线程友好。

使用内部类完成单利模式，既可以做到延迟加载，也不用使用同步关键字，是一种比较完善的做法。

以上就是本文的全部内容希望对大家的学习有所帮助。