设计模式（单例模式）-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了设计模式（单例模式）。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

概念

保证指定的类只有一个实例，不能创建出其他的实例

实现方式

1.饿汉模式

1.1 代码展示

package 设计模式;

/**
 * Created with IntelliJ IDEA.
 * Description:
 * User: wuyulin
 * Date: 2023-07-28
 * Time: 11:28
 */

//单例模式（饿汉模式）
//保证Singleton类只有一个实例
//Singleton类中instance对象的创建时机：在Singleton类被jvm加载的时候创建，Singleton类会在第一次使用的时候被加载，不一定是程序一启动的时候
class Singleton{
    //带有static的是类属性，由于每个类的类对象是单例的，所以类对象的属性（static）也是单例的
    private static Singleton instance=new Singleton();
    public static Singleton getSingleton(){
        return instance;
    }   //当多个线程调用getSingleton方法相当于多个线程读取同一个变量，这是线程安全的

    //由于要规定在类的外部不能实例化Singleton类型的对象，所以要把构造函数改为私有的，这样就在类外部就不能实例化Singleton类的对象了
    private Singleton(){};
}
public class Deom1 {
    public static void main(String[] args) {
        Singleton s1=Singleton.getSingleton();
        Singleton s2=Singleton.getSingleton();

        //Singleton s3=new Singleton();

        System.out.println(s1==s2);
        //System.out.println(s1==s3);
    }
}

1.2 Singleton类中instance对象的创建时机

Singleton类中instance对象的创建时机：在Singleton类被jvm加载的时候创建，Singleton类会在第一次使用的时候被加载，不一定是程序一启动的时候

1.3 控制Singleton类的实例只有一个的核心步骤

1.3.1 在类属性（static）中进行创建，带有static的是类属性，由于每个类的类对象是单例的，所以类对象的属性（static）也是单例的

1.3.2 提供一个获取这个对象的接口，方便在类外调用这个对象

1.3.3 由于规定在类的外部不能实例化Singleton类型的对象，所以要把构造函数改为私有的，这样就在类外部就不能实例化Singleton类的对象了

1.4线程安全问题

饿汉模式实现单例模式是没有线程安全问题的，因为多个线程调用getSingleton（）方法，相当于多个线程读取instance引用的值，没有涉及到多个线程进行修改，所以没有线程安全问题

2.懒汉模式

2.1代码展示

package 设计模式;

/**
 * Created with IntelliJ IDEA.
 * Description:
 * User: wuyulin
 * Date: 2023-07-28
 * Time: 12:05
 */
//单例线程（懒汉模式）
//SingletonLazy类中instance对象创建的时机：在第一次调用getInstance（）方法时创建
class SingletonLazy{
    private static volatile SingletonLazy instance=null;    //加上volatile避免内存可见性问题
    public static SingletonLazy getInstance(){
        if(instance==null){ //第一个条件判断是否需要加锁
            synchronized(SingletonLazy.class){  //第二个条件用于判断是否要创建对象
                if(instance==null){
                    instance=new SingletonLazy();
                }
            }
        }
        return instance;
    }

    private SingletonLazy(){};
}
public class Demo2 {
    public static void main(String[] args) {
        SingletonLazy s1=SingletonLazy.getInstance();
        SingletonLazy s2=SingletonLazy.getInstance();

        System.out.println(s1==s2);

        //SingletonLazy s3=new SingletonLazy();
    }



}

2.2SingletonLazy类中instance对象创建的时机

在第一次调用getInstance（）方法时创建

2.3控制SingletonLazy类的实例只有一个的核心步骤

2.3.1在类属性（static）中进行创建声明，带有static的是类属性，由于每个类的类对象是单例的，所以类对象的属性（static）也是单例的

2.3.2 提供一个实例化这个对象并返回这个对象的接口

2.3.3 由于规定在类的外部不能实例化Singleton类型的对象，所以要把构造函数改为私有的，这样就在类外部就不能实例化Singleton类的对象了

2.4 线程安全问题

懒汉模式存在线程安全问题

当多个线程判断instance=null，可能多个线程都会判断为null值，导致创建多个对象，所以要对getInstance（）方法中的代码进行加锁，将判断和创建对象两个操作变成一个原子性的操作

但实际上是需要一直加锁的吗？不是的，只有我们准备实例化instance对象的时候会出现线程安全问题，当创建成功后，instance！=null，此时多个线程都是获得instance引用的值，不存在线程安全问题，也就不需要加锁了，所以要判断一下是否需要加锁，当instance为null表示当前第一次准备创建该对象，此时加锁控制只有第一个线程创建对象，其余线程返回instance的值，instance不为null说明instance对象已经创建成功，多个线程都只是读取instance的值，不存在线程安全问题，所以不用加锁

加了锁以后该程序其实还有内存可见性问题，因为在第一次调用getInstance（）方法创建对象后，第二次去读取instance的值，你不一定能读到最新的instance的值，原因请看线程安全问题（内存可见性），所以要在instance变量声明的时候加上volatile（易变的），解决内存可见性问题

使用volatile不仅仅是为了预防出现内存可见性问题，还要解决指令重排序问题，指令重排序问题请看线程安全问题（指令重排序）

文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-613489.html

到了这里，关于设计模式（单例模式）的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！