网站开发中都引用什么文献,怎么才能学网页设计,平台软件,网站建设路由器怎么设置引言#xff1a; 在 Java 编程中#xff0c;单例模式是一种常见的设计模式#xff0c;它保证一个类只能创建一个实例#xff0c;并提供一个全局访问点。单例模式在很多场景下都非常有用#xff0c;比如线程池、日志系统、数据库连接池等。本文将详细介绍 Java 中单例模式的… 引言 在 Java 编程中单例模式是一种常见的设计模式它保证一个类只能创建一个实例并提供一个全局访问点。单例模式在很多场景下都非常有用比如线程池、日志系统、数据库连接池等。本文将详细介绍 Java 中单例模式的实现方式并通过示例说明其在实际应用中的应用场景。 一、单例模式的实现方式
在 Java 中实现单例模式有多种方式常见的包括
懒汉式Lazy Initialization在第一次调用时才创建实例。饿汉式Eager Initialization在类加载时就创建实例。双重检查锁Double-Checked Locking通过双重检查加锁来确保只有一个实例被创建。静态内部类Static Inner Class利用类加载机制保证线程安全并且延迟加载。
下面将分别介绍这些实现方式并给出相应的示例。
懒汉式单例模式
懒汉式单例模式在第一次调用时才创建实例示例如下
public class LazySingleton {private static LazySingleton instance;private LazySingleton() {}public static synchronized LazySingleton getInstance() {if (instance null) {instance new LazySingleton();}return instance;}
}饿汉式单例模式
饿汉式单例模式在类加载时就创建实例示例如下
public class EagerSingleton {private static final EagerSingleton instance new EagerSingleton();private EagerSingleton() {}public static EagerSingleton getInstance() {return instance;}
}双重检查锁单例模式
双重检查锁单例模式通过双重检查加锁来确保只有一个实例被创建示例如下
public class DoubleCheckedSingleton {private static volatile DoubleCheckedSingleton instance;private DoubleCheckedSingleton() {}public static DoubleCheckedSingleton getInstance() {if (instance null) {synchronized (DoubleCheckedSingleton.class) {if (instance null) {instance new DoubleCheckedSingleton();}}}return instance;}
}静态内部类单例模式
静态内部类单例模式利用类加载机制保证线程安全并且延迟加载示例如下
public class StaticInnerClassSingleton {private StaticInnerClassSingleton() {}private static class SingletonHolder {private static final StaticInnerClassSingleton instance new StaticInnerClassSingleton();}public static StaticInnerClassSingleton getInstance() {return SingletonHolder.instance;}
}二、单例模式的应用场景
单例模式在很多场景下都非常有用比如
在多线程环境下需要确保某个类只有一个实例。对象需要被广泛访问比如日志记录器、数据库连接池等。控制资源的使用比如线程池、缓存等。 三、各个单例模式的优点和缺点
1. 懒汉式单例模式
优点
延迟加载在第一次调用 getInstance() 方法时才会创建实例节省了内存资源。线程安全通过 synchronized 关键字在多线程环境下也能够正常工作。
缺点
性能低由于在每次获取实例时都需要加锁会导致性能下降。可能出现线程安全问题在多线程环境下由于加锁的开销较大可能会出现多个线程同时创建实例的情况。
2. 饿汉式单例模式
优点
线程安全由于在类加载时就创建实例所以可以保证线程安全。
缺点
浪费内存在应用程序启动时就创建实例可能会造成内存浪费尤其是在实例很大或者实例化开销很大的情况下。不能实现延迟加载如果在应用程序启动时就创建实例而实例的创建又很消耗资源可能会影响应用程序的启动速度。
3. 双重检查锁单例模式
优点
延迟加载通过双重检查加锁的方式实现延迟加载提高了性能。线程安全在多线程环境下也能够保证只有一个实例被创建。
缺点
实现复杂需要考虑线程安全、对象创建和性能等多个方面的问题容易出错。可能存在指令重排序问题在某些情况下可能会由于指令重排序而导致获取到未完全初始化的实例。
4. 静态内部类单例模式
优点
延迟加载通过静态内部类的加载机制实现延迟加载提高了性能。线程安全在类加载时就完成了实例化保证了线程安全。
缺点
可能存在反序列化问题如果单例类实现了 Serializable 接口在进行反序列化时可能会破坏单例模式。对象创建时机不可控由于是在类加载时创建实例因此无法控制实例创建的时机。 总结 在选择单例模式的实现方式时需要根据具体的应用场景和需求综合考虑。如果需要延迟加载、并且在多线程环境下保证线程安全可以选择双重检查锁单例模式或者静态内部类单例模式如果希望在应用程序启动时就创建实例并且不考虑性能问题可以选择饿汉式单例模式如果需要延迟加载并且希望代码简洁、安全可靠可以选择静态内部类单例模式。在实际应用中需要根据具体情况选择合适的单例模式实现方式以确保程序的正确性和性能。
