【设计模式】三、概述分类+单例模式

news2025/1/16 2:55:08

文章目录

  • 概述
    • 设计模式类型
  • 单例模式
    • 饿汉式（静态常量）
    • 饿汉式（静态代码块）
    • 懒汉式(线程不安全)
    • 懒汉式(线程安全，同步方法)
    • 懒汉式(线程安全，同步代码块)
    • 双重检查
    • 静态内部类
    • 枚举
    • 单例模式在 JDK 应用的源码分析
  • 总结

概述

设计模式类型

  1. 创建型模式：单例模式、抽象工厂模式、原型模式、建造者模式、工厂模式
  2. 结构型模式：适配器模式、桥接模式、装饰模式、组合模式、外观模式、享元模式、代理模式
  3. 行为型模式：模版方法模式、命令模式、访问者模式、迭代器模式、观察者模式、中介者模式、备忘录模式、解释器模式（Interpreter 模式）、状态模式、策略模式、职责链模式(责任链模式)

单例模式

采取一定的方法保证在整个的软件系统中，对某个类只能存在一个对象实例
该类只提供一个取得其对象实例的方法(静态方法)

比如 Hibernate 的 SessionFactory，它充当数据存储源的代理，并负责创建 Session 对象。SessionFactory 并不是轻量级的，一般情况下，一个项目通常只需要一个 SessionFactory 就够，这是就会使用到单例模式。

  1. 饿汉式(静态常量)
  2. 饿汉式（静态代码块）
  3. 懒汉式(线程不安全)
  4. 懒汉式(线程安全，同步方法)
  5. 懒汉式(线程安全，同步代码块)
  6. 双重检查
  7. 静态内部类
  8. 枚举

饿汉式（静态常量）

public class SingletonTest01 {

	public static void main(String[] args) {
		//测试
		Singleton instance = Singleton.getInstance();
		Singleton instance2 = Singleton.getInstance();
		System.out.println(instance == instance2); // true
		System.out.println("instance.hashCode=" + instance.hashCode());
		System.out.println("instance2.hashCode=" + instance2.hashCode());
	}

}

//饿汉式(静态变量)

class Singleton {
	
	//1. 构造器私有化, 外部能new
	private Singleton() {
		
	}
	
	//2.本类内部创建对象实例
	private final static Singleton instance = new Singleton();
	
	//3. 提供一个公有的静态方法，返回实例对象
	public static Singleton getInstance() {
		return instance;
	}
	
}

优缺点：

  1. 优点：这种写法比较简单，就是在类装载的时候就完成实例化。避免了线程同步问题。
  2. 缺点：在类装载的时候就完成实例化，没有达到 Lazy Loading 的效果。如果从始至终从未使用过这个实例，则会造成内存的浪费
  3. 这种方式基于 classloder 机制避免了多线程的同步问题，不过，instance 在类装载时就实例化，在单例模式中大多数都是调用 getInstance 方法，但是导致类装载的原因有很多种，因此不能确定有其他的方式（或者其他的静态方法）导致类装载，这时候初始化 instance 就没有达到 lazy loading 的效果
  4. 结论：这种单例模式可用，可能造成内存浪费

饿汉式（静态代码块）

public class SingletonTest02 {

	public static void main(String[] args) {
		//测试
		Singleton instance = Singleton.getInstance();
		Singleton instance2 = Singleton.getInstance();
		System.out.println(instance == instance2); // true
		System.out.println("instance.hashCode=" + instance.hashCode());
		System.out.println("instance2.hashCode=" + instance2.hashCode());
	}

}

//饿汉式(静态变量)

class Singleton {
	
	//1. 构造器私有化, 外部能new
	private Singleton() {
		
	}
	

	//2.本类内部创建对象实例
	private  static Singleton instance;
	
	static { // 在静态代码块中，创建单例对象
		instance = new Singleton();
	}
	
	//3. 提供一个公有的静态方法，返回实例对象
	public static Singleton getInstance() {
		return instance;
	}
	
}

优缺点：

  1. 这种方式和上面的方式其实类似，只不过将类实例化的过程放在了静态代码块中，也是在类装载的时候，就执行静态代码块中的代码，初始化类的实例。优缺点和上面是一样的。
  2. 结论：这种单例模式可用，但是可能造成内存浪费

懒汉式(线程不安全)

public class SingletonTest03 {

	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("懒汉式1 ， 线程不安全~");
		Singleton instance = Singleton.getInstance();
		Singleton instance2 = Singleton.getInstance();
		System.out.println(instance == instance2); // true
		System.out.println("instance.hashCode=" + instance.hashCode());
		System.out.println("instance2.hashCode=" + instance2.hashCode());
	}

}

class Singleton {
	private static Singleton instance;
	
	private Singleton() {}
	
	//提供一个静态的公有方法，当使用到该方法时，才去创建 instance
	//即懒汉式
	public static Singleton getInstance() {
		if(instance == null) {
			instance = new Singleton();
		}
		return instance;
	}
}

懒汉式(线程安全，同步方法)

public class SingletonTest04 {

	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("懒汉式2 ， 线程安全~");
		Singleton instance = Singleton.getInstance();
		Singleton instance2 = Singleton.getInstance();
		System.out.println(instance == instance2); // true
		System.out.println("instance.hashCode=" + instance.hashCode());
		System.out.println("instance2.hashCode=" + instance2.hashCode());
	}

}

// 懒汉式(线程安全，同步方法)
class Singleton {
	private static Singleton instance;
	
	private Singleton() {}
	
	//提供一个静态的公有方法，加入同步处理的代码，解决线程安全问题
	//即懒汉式
	public static synchronized Singleton getInstance() {
		if(instance == null) {
			instance = new Singleton();
		}
		return instance;
	}
}

优缺点：

  1. 解决了线程安全问题
  2. 效率太低了，每个线程在想获得类的实例时候，执行 getInstance()方法都要进行同步。而其实这个方法只执行一次实例化代码就够了，后面的想获得该类实例，直接 return 就行了。方法进行同步效率太低
  3. 结论：在实际开发中，不推荐使用这种方式

懒汉式(线程安全，同步代码块)

优缺点：

  1. 不推荐使用
  2. 线程安全问题无法解决

双重检查

public class SingletonTest06 {

	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("双重检查");
		Singleton instance = Singleton.getInstance();
		Singleton instance2 = Singleton.getInstance();
		System.out.println(instance == instance2); // true
		System.out.println("instance.hashCode=" + instance.hashCode());
		System.out.println("instance2.hashCode=" + instance2.hashCode());
		
	}

}

// 懒汉式(线程安全，同步方法)
class Singleton {
	private static volatile Singleton instance;
	
	private Singleton() {}
	
	//提供一个静态的公有方法，加入双重检查代码，解决线程安全问题, 同时解决懒加载问题
	//同时保证了效率, 推荐使用
	
	public static synchronized Singleton getInstance() {
		if(instance == null) {
			synchronized (Singleton.class) {
				if(instance == null) {
					instance = new Singleton();
				}
			}
			
		}
		return instance;
	}
}

优缺点：

  1. Double-Check 概念是多线程开发中常使用到的，如代码中所示，我们进行了两次 if (singleton == null)检查，这样就可以保证线程安全了。
  2. 这样，实例化代码只用执行一次，后面再次访问时，判断 if (singleton == null)，直接 return 实例化对象，也避免的反复进行方法同步.
  3. 线程安全；延迟加载；效率较高
  4. 结论：在实际开发中，推荐使用这种单例设计模式

静态内部类

public class SingletonTest07 {

	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("使用静态内部类完成单例模式");
		Singleton instance = Singleton.getInstance();
		Singleton instance2 = Singleton.getInstance();
		System.out.println(instance == instance2); // true
		System.out.println("instance.hashCode=" + instance.hashCode());
		System.out.println("instance2.hashCode=" + instance2.hashCode());
		
	}

}

// 静态内部类完成， 推荐使用
class Singleton {
	private static volatile Singleton instance;
	
	//构造器私有化
	private Singleton() {}
	
	//写一个静态内部类,该类中有一个静态属性 Singleton
	private static class SingletonInstance {
		private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); 
	}
	
	//提供一个静态的公有方法，直接返回SingletonInstance.INSTANCE
	
	public static synchronized Singleton getInstance() {
		
		return SingletonInstance.INSTANCE;
	}
}

优缺点：

  1. 这种方式采用了类装载的机制来保证初始化实例时只有一个线程。 静态内部类方式在 Singleton 类被装载时并不会立即实例化，而是在需要实例化时，调用 getInstance 方法，才会装载 SingletonInstance 类，从而完成 Singleton 的实例化。
  2. 类的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化，所以在这里，JVM 帮助我们保证了线程的安全性，在类进行初始化时，别的线程是无法进入的。
  3. 优点：避免了线程不安全，利用静态内部类特点实现延迟加载，效率高
  4. 结论：推荐使用.

枚举

public class SingletonTest08 {
	public static void main(String[] args) {
		Singleton instance = Singleton.INSTANCE;
		Singleton instance2 = Singleton.INSTANCE;
		System.out.println(instance == instance2);
		
		System.out.println(instance.hashCode());
		System.out.println(instance2.hashCode());
		
		instance.sayOK();
	}
}

//使用枚举，可以实现单例, 推荐
enum Singleton {
	INSTANCE; //属性
	public void sayOK() {
		System.out.println("ok~");
	}
}

优缺点：

  1. 这借助 JDK1.5 中添加的枚举来实现单例模式。不仅能避免多线程同步问题，而且还能防止反序列化重新创建新的对象。
  2. 这种方式是 Effective Java 作者 Josh Bloch 提倡的方式
  3. 结论：推荐使用

单例模式在 JDK 应用的源码分析

java.lang.Runtime 就是经典的单例模式(饿汉式)
在这里插入图片描述

总结

  1. 单例模式保证了 系统内存中该类只存在一个对象，节省了系统资源，对于一些需要频繁创建销毁的对象，使用单例模式可以提高系统性能
  2. 当想实例化一个单例类的时候，必须要记住使用相应的获取对象的方法，而不是使用 new
  3. 单例模式使用的场景：需要频繁的进行创建和销毁的对象、创建对象时耗时过多或耗费资源过多(即：重量级对象)，但又经常用到的对象、工具类对象、频繁访问数据库或文件的对象(比如数据源、session 工厂等)

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.coloradmin.cn/o/1000476.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

相关文章

Llama2-Chinese项目：1-项目介绍和模型推理

Llama2-Chinese项目：1-项目介绍和模型推理

Atom-7B与Llama2间的关系：Atom-7B是基于Llama2进行中文预训练的开源大模型。为什么叫原子呢？因为原子生万物，Llama中文社区希望原子大模型未来可以成为构建AI世界的基础单位。目前社区发布了6个模型，如下所示： FlagAl…
阅读更多...
无线振动传感器革新：设备维护的新范式

无线振动传感器革新：设备维护的新范式

随着工业界的不断发展和技术的进步，设备维护的方法也在不断演变。过去，维护通常是基于固定的时间表和例行的检查进行的，这种方法往往会导致资源的浪费和不必要的停机时间。然而，现在，随着无线振动传感器的革新&#xf…
阅读更多...
【C++】内联函数 ⑤ ( 内联函数总结 | 内联函数代码示例 )

【C++】内联函数 ⑤ ( 内联函数总结 | 内联函数代码示例 )

文章目录 一、内联函数总结二、内联函数代码示例1、代码示例 - 普通函数执行分析2、代码示例 - 内联函数执行分析3、代码示例 - 宏代码片段执行分析 一、内联函数总结 回顾下 之前的博客中 介绍的 内联函数 : 内联函数编译 : C 编译器 编译 内联函数 时 , 会直接 将 内联函数 …
阅读更多...
前端开发纷繁复杂，是否有更高效的开发方式？

前端开发纷繁复杂，是否有更高效的开发方式？

一、前言 此前，我曾跟大家聊到，低代码编程，在现阶段互联网业务疯狂增长的带动之下，被赋予了全新的使命和义务，即帮助开发者在前期以较低成本的方式，快速构建一个可投入市场的应用。 那么，有没有…
阅读更多...
腾讯云轻量2核4G5M服务器_CPU内存_流量_带宽_系统盘

腾讯云轻量2核4G5M服务器_CPU内存_流量_带宽_系统盘

腾讯云轻量2核4G5M服务器：CPU内存流量带宽系统盘性能测评：轻量应用服务器2核4G5M带宽，免费500GB月流量，60GB系统盘SSD盘，5M带宽下载速度可达640KB/秒，流量超额按照0.8元每GB支付流量费，轻量2核4…
阅读更多...
都2023年了，别再用ifconfig啦！ 试试这个吧！

都2023年了，别再用ifconfig啦！ 试试这个吧！

下午好，我的网工朋友。 ifconfig这玩意儿，还有多少人在用？举个手看看 总在说ifconfig即将被淘汰，但其实很多网工还在用吧。 比如说组合使用诸如ifconfig、route、arp和netstat等命令行工具（来源于安装包net-tools&a…
阅读更多...
调查称全球多所顶尖高校网站存在网络攻击风险

调查称全球多所顶尖高校网站存在网络攻击风险

Cyber News的一项调查研究显示，全球多所顶尖高校的网站未能及时更新安全补丁，存在敏感信息泄露，甚至被攻击者全面接管的风险。 Cyber​​ News 研究团队详细调查了 20 个每月有数百万访问量的高校网站，其中至少有6个是位于全球Top…
阅读更多...
Mac清理垃圾软软件CleanMyMac X的软件功能介绍

Mac清理垃圾软软件CleanMyMac X的软件功能介绍

在我们使用我们的Mac一定的时间后，总是不可避免的出现Mac内存不足的情况，所以清理垃圾软件也就成为了我们电脑里必不可少的软件。苹果软件商店中有很多各有不同的清理垃圾软件，但我们往往很难从这一大堆软件中找到令自己心满意足的。 但是这…
阅读更多...
目录操作函数

目录操作函数

mkdir函数 rmdir函数 删除空目录 rename函数 换名 chdir函数 修改当前的工作目录 getcwd函数 获取当前工作的路径
阅读更多...
X2-VLM: All-In-One Pre-trained Model For Vision-Language Tasks论文笔记

X2-VLM: All-In-One Pre-trained Model For Vision-Language Tasks论文笔记

Title：X2-VLM: All-In-One Pre-trained Model For Vision-Language Tasks Code 1. Motivation CLIP这一类方法只能进行图片级别的视觉和文本对齐；也有一些方法利用预训练的目标检测器进行目标级别的视觉和文本对齐，但是只能编码目标内部的特…
阅读更多...
WMS仓储-亿发数字化工厂库存管理系统，提升中小企业仓储管理效率

WMS仓储-亿发数字化工厂库存管理系统，提升中小企业仓储管理效率

中小企业竞争日益激烈的市场中，仓库管理的重要性不可低估。为了适应不断变化的业务规模和模式，中小企业对仓库管理提出了更高水平的智能化要求。数字化工厂库存管理系统，正是应运而生，助力企业加强仓库智能作业效率，并…
阅读更多...
CRM销售管理系统如何提高销售效率

CRM销售管理系统如何提高销售效率

CRM销售管理系统是帮助企业对销售活动进行管理、执行和优化的软件系统。它可以帮助企业提高销售效率，提高客户转化率，实现企业的业绩增长。那么，CRM销售管理系统好用吗？ CRM销售管理系统的功能 线索管理： CRM系统可…
阅读更多...
​金蝶云星空管理中心反序列化RCE漏洞复现 附POC

​金蝶云星空管理中心反序列化RCE漏洞复现 附POC

文章目录 ​金蝶云星空管理中心反序列化RCE漏洞复现0x01 前言0x02 漏洞描述0x03 影响范围0x04 漏洞环境0x05 漏洞复现1.访问漏洞环境2.构造POC3.复现4.进行ipconfig命令测试 0x06修复建议 ​金蝶云星空管理中心反序列化RCE漏洞复现 0x01 前言 免责声明：请勿利用文…
阅读更多...
iframe 实现跨域，两页面之间的通信

iframe 实现跨域，两页面之间的通信

一、 背景 一个项目为vue2，一个项目为vue3，两个不同的项目实现iframe嵌入，并实现通信 二、方案 iframe跨域时，iframe组件之间常用的通信，主要是H5的possmessage方法 三、案例代码 父页面-vue2（端口号为…
阅读更多...
日常开发小汇总（5）元素跟随鼠标移动（在视口下移动）

日常开发小汇总（5）元素跟随鼠标移动（在视口下移动）

<div class"mark"><h1>title</h1><div><p>title 鼠标移动 盒子整体移动</p><p>test</p><p>Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Modi, porro.</p></div></div>cons…
阅读更多...
微信商城小程序开发

微信商城小程序开发

微信小程序商城制作流程详解 微信小程序商城的出现为商家提供了一个全新的线上销售平台&#xff0c;让商家能够在微信生态系统中直接向用户展示和销售自己的产品。本文将详细介绍微信小程序商城的制作流程&#xff0c;帮助商家和开发者更好地理解和掌握这一新兴技术。 一、注…
阅读更多...
python+chdb 向量检索，百万数据秒级查询

python+chdb 向量检索，百万数据秒级查询

随机生成向量数据集 import numpy as np import pandas as pddata_vectors [(i, np.random.random(300)) for i in range(1000000)] df pd.DataFrame(data_vectors) df.columns [idx, vector] df转化成parquet格式&#xff0c;分批转化&#xff0c;一次会爆炸 import pyar…
阅读更多...
yolov5添加ECA注意力机制

yolov5添加ECA注意力机制

ECA注意力机制简介 论文题目&#xff1a;ECA-Net: Efficient Channel Attention for Deep Convolutional Neural Networks 论文地址&#xff1a;here 基本原理 &#x1f438; ECANet的核心思想是提出了一种不降维的局部跨通道交互策略&#xff0c;有效避免了降维对于通道注意…
阅读更多...
HbuilderX uniapp项目转cli项目全过程记录

HbuilderX uniapp项目转cli项目全过程记录

1、按照官网步骤准备环境 (1) 全局安装 vue-cli npm install -g vue/cli (2) 创建uni-app 使用正式版&#xff08;对应HBuilderX最新正式版 vue create -p dcloudio/uni-preset-vue my-project 使用alpha版&#xff08;对应HBuilderX最新alpha版 vue create -p dcloudio/un…
阅读更多...
jar包依赖冲突排查思路和解决方法，以及类加载机制排查（系统原因也导致预发布环境和本地环境的差异）

jar包依赖冲突排查思路和解决方法，以及类加载机制排查（系统原因也导致预发布环境和本地环境的差异）

冲突提示信息 「java.lang.ClassNotFoundException」&#xff1a;类型转换错误&#xff0c;本应该引入的是 logback 包的类&#xff0c;但是实际引入的是 slf4j 下的同名类&#xff0c;导致类型转换错误。 「java.lang.NoSuchMethodError」&#xff1a;找不到特定方法&#x…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023