设计模式——单例模式详解

news2024/12/31 7:37:45

目录

  • 设计模式类型
  • 单例模式
    • 单例模式方式
      • 饿汉式
        • 静态常量方式
        • 静态代码块形式
      • 懒汉式
        • 线程不安全（不推荐）
        • 懒汉式优化（不推荐）
      • 双重检查（推荐方式）
      • 静态内部类（推荐方式）
      • 枚举方式（推荐方式）
  • 单例模式在JDK中的使用
  • 单例模式注意事项和细节说明
    • 单例模式的使用场景

设计模式类型

设计模式分为三种类型，共23种

  • 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
  • 结构性模式： 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
  • 行为型模式： 模板方法模式，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，状态模式，策略模式，责任链模式

单例模式

所谓类的单例设计模式，就是采取一定的方法保证在整个系统中，对某个类 只能存在一个对象实例，并且该类值提供一个取得对象实例的方法（静态方法）

单例模式方式

饿汉式

静态常量方式
package 单例模式.饿汉式;

/**
 * @author Han
 * @data 2023/10/27
 * @apiNode
 */
public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        Obj obj1 = Obj.getObj();
        Obj obj2 = Obj.getObj();
        // 因为是单例模式所以这两个对象是同一个，所以返回true
        System.out.println(obj1 == obj2);

    }
}

class Obj {
    // 创建一个私有的静态对象
    private final static Obj obj = new Obj();

    // 将构造方法私有化
    private Obj() {

    }

    // 提供静态公共方法将这个对象返回
    public static Obj getObj() {
        return obj;
    }

}
静态代码块形式
package 单例模式.饿汉式;

/**
 * 静态代码块方式
 *
 * @author Han
 * @data 2023/10/27
 * @apiNode
 */
public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        Obj2 obj21 = Obj2.getObj();
        Obj2 obj22 = Obj2.getObj();
        // 因为是单例模式所以这两个对象是同一个，所以返回true
        System.out.println(obj21 == obj22);

    }
}

class Obj2 {
    // 声明一个私有的静态对象
    private static Obj2 obj2;

    static {
        // 在静态代码块中创建对象
        obj2 = new Obj2();
    }
    // 将构造方法私有化
    private Obj2() {

    }
    // 提供静态公共方法将这个对象返回
    public static Obj2 getObj() {
        return obj2;
    }

}

优缺点说明：

  • 优点：写法简单，在类装载是完成实例化，避免了线程同步问题
  • 却爱：在类转载的时候就完成实例化，没有达到lazy loading的效果，如果从始至终都没有用过这个实例，则会造成内存的浪费
  • 这种法方式居于classloder机制避免了多线程的同步问题，不过 obj是在类装载是就实例化了，在单例模式中大多都是调用getObj方法
  • 结论：这种单例模式可用，可能会造成内存浪费

懒汉式

线程不安全（不推荐）
package 单例模式.懒汉式;

/**
 * 这种方式是线程不安全的
 * 原因在于在多线程状态下，if判断条件，
 * 可以能会出现第一个对象还未创建，第二个线程就去判断
 * 而发生创建多个对象的情况
 * @author Han
 * @data 2023/10/27
 * @apiNode
 */
public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        Obj obj1 = Obj.getObj();
        Obj obj2 = Obj.getObj();
        System.out.println(obj1 == obj2);
    }
}
class Obj {
    // 声明一个静态对象
    private static Obj obj;
    // 私有化构造函数
    private Obj() {}
    // 提供获取单例对象的方法
    public static Obj getObj(){
        // 如果还没有创建对象再去创建，不会发生内存的浪费
        if (obj == null) {
            obj = new Obj();
        }
        return obj;
    }
}

优缺点说明

  • 起到了lazy loading的效果，但是只能在单线程下使用
  • 如果在多线程下使用，一个线程进入了if（obi == null）判断语句块，还未来的及王往下执行，另一个线程也通过这个判断语句，这是会发生创建多个实例的错误，所以在多线程环境下不能使用
  • 结论：在实际开发中，不要使用这种方式
懒汉式优化（不推荐）

优化，加同步方法，解决线程不安全问题 存在效率问题，

package 单例模式.懒汉式;

/**
 * 这种方式虽然解决了线程安全问题
 * 但是效率很低
 * @author Han
 * @data 2023/10/27
 * @apiNode
 */
public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        Obj2 obj1 = Obj2.getObj();
        Obj2 obj2 = Obj2.getObj();
        System.out.println(obj1 == obj2);
    }
}

class Obj2 {
    // 声明一个静态对象
    private static Obj2 obj;
    // 私有化构造函数
    private Obj2() {}
    // 提供获取单例对象的方法
    // 加入了同步处理的代码，解决线程安全问题
    public static synchronized Obj2 getObj(){
        // 如果还没有创建对象再去创建，不会发生内存的浪费
        if (obj == null) {
            obj = new Obj2();
        }
        return obj;
    }
}

优缺点说明

  • 解决了线程安全问题
  • 效率太低，每个线程在获得类的实例的时候，执行getObj方法都要进行同步，但是这个方法只需要执行一次实例化代码就够了，后面想要获取该实例直接return就行了，方法进行同步效率太低
  • 结论：在实际开发中，不推荐使用这中方式

双重检查（推荐方式）

package 单例模式.双重检查;

import com.sun.org.apache.xpath.internal.operations.Variable;

/**
 * 双重检查
 * 解决线程安全问题，并且支持懒加载
 *
 * @author Han
 * @data 2023/10/27
 * @apiNode
 */
public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        Obj obj1 = Obj.getObj();
        Obj obj2 = Obj.getObj();
        System.out.println(obj1 == obj2);
    }
}

class Obj {
    // 声明一个静态对象
    //  并且使Obj的对象的改变立即更新到内存，在下面的双重检查中判断是否为nul
    private static volatile Obj obj;

    // 私有化构造函数
    private Obj() {
    }

    // 提供获取单例对象的方法
    public static Obj getObj() {
        // 如果还没有创建对象再去创建，不会发生内存的浪费
        if (obj == null) {
            // 同步代码块
            synchronized (Obj.class) {
                // 再一次检查是否为null
                if (obj == null) {
                    obj = new Obj();
                }
            }
        }
        return obj;
    }
}

优缺点说明

  • 双重检查概念是多线程开发中常用到的，如代码中所示，我们进行了两次if (obj == null )的检查，这样就可以保证线程安全
  • 这样，实例化代码也只执行一次，后面再次访问时，判断if 直接return实例化对象，也避免了反复进行方法同步
  • 线程安全，延迟加载，效率较高
  • 结论：在开发中，推荐使用这种单例设计模式

静态内部类（推荐方式）

package 单例模式.静态内部类;

import com.sun.org.apache.xpath.internal.operations.Variable;

/**
 * 静态内部类
 *
 * @author Han
 * @data 2023/10/27
 * @apiNode
 */
public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        Obj obj1 = Obj.getObj();
        Obj obj2 = Obj.getObj();
        System.out.println(obj1 == obj2);
    }
}

class Obj {

    // 私有化构造函数
    private Obj() {
    }

    // 使用静态内部类
    public static Obj getObj() {
        // 使用静态内部类中属性
        // 类加载时是线程安全的
        return StaticObj.OBJ;
    }

    // 静态内部类在类加载时不会马上加载，解决懒加载
    // 只有使用到静态内部类中的属性时，静态内部类才会加载
    static class StaticObj {
        private static final Obj OBJ = new Obj();
    }
}

说明

  • 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Obj类被装载时不会立即实例化，而是在需要实例化时，调用getObj方法时，才会装载StaticObj类，从而完成Obj的实例化
  • 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
  • 优点；避免了线程不安全，利用静态内部类特点实现懒加载，效率高，
  • 结论：推荐使用

枚举方式（推荐方式）

package 单例模式.枚举方式;

enum Type {

    INSTANCE,
    USER("小韩", 12, "学生");

    String name;
    String job;
    int i;

    Type(String name, int i, String job) {
        this.i = i;
        this.job = job;
        this.name = name;
    }

    Type() {
    }

    public void sayOk() {
        System.out.println("ok");
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Type{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", job='" + job + '\'' +
                ", i=" + i +
                '}';
    }
}

/**
 * @author Han
 * @data 2023/10/28
 * @apiNode
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Type instance = Type.INSTANCE;
        Type instance2 = Type.INSTANCE;
        Type user1 = Type.USER;
        Type user2 = Type.USER;
        System.out.println(Type.INSTANCE);
        System.out.println(Type.USER);
        System.out.println(instance == instance2); // true
        System.out.println(user2 == user1); // true
    }
}

优点说明

  • 借助了JDK1.5中添加的枚举来实现单例模式，不仅能避免多线程问题，而且还能防止反序列化重新创建新的对象
  • 这种方式推荐使用

单例模式在JDK中的使用

image-20231028131029096

单例模式注意事项和细节说明

  • 单例模式保障了系统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
  • 当想实例化一个单例对象的使用，必须要记住使用相应的获取对象的方法，而不是使用new

单例模式的使用场景

  • 需要频繁的进行创建和销毁对象
  • 创建对象是耗时过多或者耗费资源过多，但是又经常使用到的对象，工厂类对象
  • 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/1143814.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

LeetCode 1465. 切割后面积最大的蛋糕【贪心,数组,排序】1444

LeetCode 1465. 切割后面积最大的蛋糕【贪心,数组,排序】1444

本文属于「征服LeetCode」系列文章之一，这一系列正式开始于2021/08/12。由于LeetCode上部分题目有锁，本系列将至少持续到刷完所有无锁题之日为止；由于LeetCode还在不断地创建新题，本系列的终止日期可能是永远。在这一系列刷题文章…
阅读更多...
探秘Kafka背后的幕后机关，揭示消息不丢失或重复的原理与实践经验

探秘Kafka背后的幕后机关，揭示消息不丢失或重复的原理与实践经验

背景 相信大家在工作中都用过消息队列，特别是 Kafka 使用得更是普遍，业务工程师在使用 Kafka 的时候除了担忧 kafka 服务端宕机外，其实最怕如下这样两件事。 消息丢失。下游系统没收到上游系统发送的消息，造成系统间数据不一致。…
阅读更多...
基于springboot实现校园志愿者管理系统项目【项目源码+论文说明】

基于springboot实现校园志愿者管理系统项目【项目源码+论文说明】

基于springboot实现校园志愿者管理系统演示 摘要 随着信息化时代的到来，管理系统都趋向于智能化、系统化，校园志愿者管理系统也不例外，但目前国内仍都使用人工管理，市场规模越来越大，同时信息量也越来越庞大&#xff…
阅读更多...
VMware 16开启虚拟机电脑就蓝屏W11解决方法

VMware 16开启虚拟机电脑就蓝屏W11解决方法

问题现象 解决方法 控制面板->程序->启用或关闭windows功能->勾选虚拟机平台->重启
阅读更多...
VTKQT 3D交互---[3]降低抬高功能PushAndPull

VTKQT 3D交互---[3]降低抬高功能PushAndPull

前言：在医疗的应用中，有时会需要手动去修改模型，比如3-matic软件中的LocalSmoothing和PushAndPull功能。该博文主要记录降低抬高PushAndPull功能。
阅读更多...
4 H3C网络设备模拟器

4 H3C网络设备模拟器

如果大家没有硬件，但是也想做一下组网，可以使用H3C提供的网络模拟器。因为我使用的是mac，所以将软件安装到虚拟机里。安装好之后可以看到如下结构： 交换机工作原理 在使用模拟器前，我们先学习一下交换机的工作原理。 …
阅读更多...
深入剖析SQL与NoSQL的优劣势，帮你决定最佳数据存储方案

深入剖析SQL与NoSQL的优劣势，帮你决定最佳数据存储方案

你是否在为系统的数据库来一波大流量就几乎打满 CPU，日常 CPU 居高不下烦恼?你是否在各种 NoSQL 间纠结不定，到底该选用哪种最好?今天的你就是昨天的我，这也是我写这篇文章的初衷。 作为互联网从业人员，我们要知道关系型数据库…
阅读更多...
VMware16，运行虚机后E盘下就会产生一个奇怪的文件夹

VMware16，运行虚机后E盘下就会产生一个奇怪的文件夹

问题现象： VMware16，运行虚机后E盘下就会产生一个奇怪的文件夹，是乱码的 问题原因： 虚机安装路径存在中文 解决方法： 删除乱码文件夹 一：是否有中文路径，有的话改为英文路径 二&#xff1…
阅读更多...
HED边缘检测

HED边缘检测

HED边缘检测 HED边缘检测，得到模型后，可以用OPENCV调用，不需要其他依赖，C/PYTHON/ANDROID都可以实现，效果如下：
阅读更多...
Ubuntu安装docker，并换镜像源详细教程，建议收藏

Ubuntu安装docker，并换镜像源详细教程，建议收藏

文章目录 添加docker官方的GPG密钥将docker仓库添加到apt源安装docker检查docker换源 添加docker官方的GPG密钥 sudo apt-get updatesudo apt-get install ca-certificates curl gnupgsudo install -m 0755 -d /etc/apt/keyringscurl -fsSL https://download.docker.com/linux…
阅读更多...
GB/T28181流媒体相关协议详解

GB/T28181流媒体相关协议详解

GB/T28181流媒体相关协议详解 文章目录 GB/T28181流媒体相关协议详解1 GB/T28181协议中使用的应用层协议介绍2 实时视频点播协议交互流程2.1 设备注册2.2 设备保活2.3 视频播放 总结 本文主要主要针对28181协议中视频流的部分，来阐述视频流通过28181协议如何进行视频…
阅读更多...
解密RocketMq的运行机制，带你玩转分布式消息通信

解密RocketMq的运行机制，带你玩转分布式消息通信

一、 MQ背景&选型 消息队列作为高并发系统的核心组件之一，能够帮助业务系统解耦提升开发效率和系统稳定性。主要具有以下优势： 削峰填谷（主要解决瞬时写压力大于应用服务能力导致消息丢失、系统奔溃等问题）系统解耦&#xf…
阅读更多...
Faster R-CNN（2016.1）

Faster R-CNN（2016.1）

文章目录 摘要引言过去计算proposals的算法我们提出的 相关工作Object ProposalsDeep Networks for Object Detection Faster R-CNNRegion Proposal NetworksAnchorsTranslation-Invariant AnchorsMulti-Scale Anchors as Regression References多尺度预测有两种流行的方法我们…
阅读更多...
云计算未来展望：边缘计算、量子计算与AI

云计算未来展望：边缘计算、量子计算与AI

文章目录 边缘计算：数据处理的新时代应用领域挑战与机遇 量子计算：超越传统计算的新范式量子比特应用前景挑战与机遇 人工智能：云计算的动力云中的AI应用领域挑战与机遇 结语 🎉欢迎来到云计算技术应用专栏~云计算未来展望&#x…
阅读更多...
Vue学习之样式汇总

Vue学习之样式汇总

Vue学习之样式汇总 一 二者左右排版 案例 说明：头部一左一右排版，内容一左一右两个排版，公告栏文字超过点点点显示 代码实现 说明： （1）头部实现一左一右排版需要使用一下两个样式 display: flex;justify-…
阅读更多...
4、QtCharts 做心电图

4、QtCharts 做心电图

文章目录 ui界面核心代码全部代码 ui界面 核心代码 void Dialog::slot_timer() {qreal xOffset0.f;//x的偏移量,推进的距离qreal dIncrease10;//增加量//数据for(int i0;i<10;i){m_xdIncrease;xOffsetdIncrease;m_splineSerise->append(m_x,qrand()%10);//根据实际情况删…
阅读更多...
IDEA新建maven项目，使用mybatis操作数据库完整过程

IDEA新建maven项目，使用mybatis操作数据库完整过程

IDEA新建maven项目&#xff0c;使用mybatis操作数据库完整过程 一、IDEA新建maven项目二、配置mybatis三、创建表对应实体类四、创建mapper接口五、使用mybatis操作数据库 前提&#xff1a; 这个教程是在maven项目中使用mybatis进行数据库操作&#xff0c;不是在spring boot项目…
阅读更多...
51单片机复位电容计算与分析（附带Proteus电路图）

51单片机复位电容计算与分析（附带Proteus电路图）

因为iC x (dU/dt).在上电瞬间&#xff0c;U从0变化到U,所以这一瞬间就是通的&#xff0c;然后这就是一个直流回路&#xff0c;因为电容C直流中是断路的&#xff0c;所以就不通了。 然后来分析一下这个电容的电压到底是能不能达到单片机需要的复位电压。 这是一个线性电容&…
阅读更多...
听力检测为什么要在标准化的隔声屏蔽系统中进行？

听力检测为什么要在标准化的隔声屏蔽系统中进行？

作者兰明&#xff0c;医学硕士&#xff0c;听力学博士&#xff0c;听觉健康门诊主任 美国国家研究委员会;;行为、认知和感官科学委员会联合出版的听力损失确定社会保障福利的资格一书中关于测试环境的要求如下&#xff1a; 行动建议4-4 测试环境 听力学评估是在受控的声学环境中…
阅读更多...
基于springboot实现休闲娱乐代理售票平台系统项目【项目源码+论文说明】

基于springboot实现休闲娱乐代理售票平台系统项目【项目源码+论文说明】

基于springboot实现休闲娱乐代理售票系统演示 摘要 网络的广泛应用给生活带来了十分的便利。所以把休闲娱乐代理售票管理与现在网络相结合&#xff0c;利用java技术建设休闲娱乐代理售票系统&#xff0c;实现休闲娱乐代理售票的信息化。则对于进一步提高休闲娱乐代理售票管理发…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023