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设计模式——单例模式

单例模式分为懒汉式和饿汉式两种

       在有些系统中,为了节省内存资源、保证数据内容的一致性,对某些类要求只能创建一个实例,这就是所谓的单例模式. 例如,Windows 中只能打开一个任务管理器,这样可以避免因打开多个任务管理器窗口而造成内存资源的浪费,或出现各个窗口显示内容的不一致等错误。

单例模式有 3 个特点:

1. 单例类只有一个实例对象;
2. 该单例对象必须由单例类自行创建;
3. 单例类对外提供一个访问该单例的全局访问点;

懒汉式单例模式:

在类加载时便进行单例对象的创建,不会因为线程产生不安全原因

public class Wonder {public static Wonder wonder=new Wonder();private Wonder(){}public static Wonder getWonder(){return wonder;}
}

饿汉式单例模式:

在使用访问方法时才进行单例对象进行生成操作,在多线程的情况下有问题


public class Wonder {public static Wonder wonder;private Wonder(){}public static Wonder getWonder(){if(wonder==null){try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}wonder=new Wonder();}return wonder;}public static void main(String[] args) {for (int i = 0; i < 10; i++) {new Thread(()->{System.out.println(Wonder.getWonder());}).start();}}
}

所以需要处理线程安全问题,可以给访问方法添加锁


public class Wonder {public static Wonder wonder;private Wonder(){}public static synchronized Wonder getWonder(){if(wonder==null){try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}wonder=new Wonder();}return wonder;}public static void main(String[] args) {for (int i = 0; i < 10; i++) {new Thread(()->{System.out.println(Wonder.getWonder());}).start();}}
}

但是虽然给方法加锁以后,线程安全解决了,但是效率下去了 ,所以我们可以给代码块加锁,并使用双重判断,再给单例对象使用volatile关键字,防止指令重排生成半成品对象

//懒汉模式
public class Wonder1 {public static volatile Wonder1 wonder1;   //防止指令重排出现半成品对象private  Wonder1(){};public static Wonder1 getWonder1(){if(wonder1==null){try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}//防止多个线程进入到此等待锁释放synchronized (Wonder1.class){//当上一层的线程获得锁后再次判断是否已经初始化过if(wonder1==null){wonder1=new Wonder1();}}}return wonder1;}public static void main(String[] args) {for (int i = 0; i < 10; i++) {new Thread(()->{System.out.println(Wonder1.getWonder1());}).start();}}
}

JAVA 中的例子:

Runtime 类
Jdk 中的源码 Runtime 类就是一个单例类,利用 Runtime 类可以启动新的进程或进行相关运行时环境的操作。比如,取得内存空间以及释放垃圾空间。 Runtime 类属于典型的单例设计。

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