java設計模式其一 單例模式

　　單例模式

　　今天給大家帶來的是23種設計模式的第一種——單例模式。

　　一、引言

　　單例模式是啥?故名思意，就是單著的意思。沒錯，就是為了來保證整個系統執行中，從頭至尾只有一個物件。比如說，我們最可愛的學校，可以有很多學生，可以有很多主任，但是不能有很多校長。為什麼?因為要確保只有一個校長，學校這個系統才不會因為受干擾崩潰，所以單例模式應運而生。

　　二、實現方式

　　都知道了單例模式是幹嘛的了，那就好辦了。首先你要確保整個系統的laowang類只有老王一個物件 最重要的前提你要做什麼??可想而知，老王不能被其他類所創造出來啊。

　　因此有如下做法：

　　1. 先把構造方法給私有化了(private)。

　　2. 接著在程式執行的時候建立一個物件放在記憶體裡就得了。

　　你沒看錯，要實現單例模式，確確實實就只有這兩步，第一步2秒鐘搞定，第二步就是我們要來探討的部分了。

　　實現單例模式有五種做法：

　　餓漢式:

　　也就是在程式裝載時提前把物件建立了，有人來就給他。

　　懶漢式:

　　在有人需要的時候，再建立第一個物件，然後再給他。(懶載入)

　　雙重檢驗方式：

　　內部類方式:

　　列舉方式:

　　提示：在上面實現方式中只展現執行緒安全的做法，詳細的我後面會指出。

　　三、具體實現

　　1. 餓漢式

　　分為兩步走:

　　把構造方法私有化

　　在程式裝載時提前建立好例項

　　class Laowang{

　　private Laowang(){}//私有化構造方法

　　private static Laowang laowang=new Laowang();//直接建立靜態例項

　　//對外提供靜態方法獲取當前的Laowang

　　public static Laowang getLaowang(){

　　return laowang;

　　}

　　}

　　//Main方法

　　public static void main(String[] args) {

　　//用Laowang類的靜態方法getLaowang()獲取例項;

　　Laowang laowang1=Laowang.getLaowang();

　　Laowang laowang2=Laowang.getLaowang();

　　//判斷laowang1是否和老王2是同一個物件(是輸出true,否則false)

　　System.out.println(laowang1==laowang2);

　　}

　　執行結果: true

　　上面這個例子中，在老王這個類中，先私有化構造方法，接著建立一個靜態屬性laowang， 然後提供一個對外的靜態方法getLaowang()可以給別人拿這個laowang。(因為你已經把構造方法私有化了，所以你只能透過靜態方法把laowang給別人。)

　　Main方法中定義了2個引用laowang1,laowang2，但是都是透過同一種方式拿到例項物件laowang.因此拿到的是同一個物件，所以返回true，這就是餓漢式實現法。

　　優點：實現簡單，執行緒安全。

　　缺點：很明顯，在類裝載的時候直接建立，有時候你不需要它，它也會創 建，造成記憶體資源浪費。

　　餓漢式也有另外一種寫法，也是一樣的效果。把new Laowang()放在靜態程式碼塊裡，如下：

　　class Laowang{

　　private static Laowang laowang;

　　private Laowang(){}//私有化構造方法

　　static {

　　laowang=new Laowang();

　　}

　　//對外提供靜態方法獲取當前的Laowang

　　public static Laowang getLaowang(){

　　return laowang;

　　}

　　}

　　2. 懶漢式

　　在程式需要用到呼叫的時候才給它(懶載入)，因此做法如下：

　　class Laowang{

　　private static Laowang laowang;

　　private Laowang(){}//私有化構造方法

　　//對外提供靜態方法,建立例項然後返回,當前的Laowang

　　public static synchronized Laowang getLaowang(){

　　if (laowang == null) {

　　laowang=new Laowang();

　　}

　　return laowang;

　　}

　　}

　　此做法需要在方法宣告加上synchronized，(具體作用：比如說很多人來訪問這個方法，他們必須排隊訪問) 這種怎麼理解呢?就是說在別人需要用到laowang,呼叫getLaowang()的時候，先排隊，排到他的時候，進去判斷laowang是不是為空，是就new一個，不是就拿當前laowang給他。當然main執行結果還是為true這裡就不作多的描述。

　　優點: 不會造成記憶體浪費

　　缺點: 很明顯，人人平等，大家都要排隊，既然排隊就慢，高併發情況下，極度影響效率。

　　在這裡解釋為什麼要加同步鎖：如果不加的話，舉個例子，程式執行剛開始，小黑和小紅同時訪問這個方法，同時作判斷，肯定同時都判斷為空，而且兩個人都進去了，new Laowang();很明顯直接造成laowang不是單例的了。因此要加鎖。 小黑小紅都要排隊。

　　3. 雙重檢驗鎖

　　也是屬於懶載入

　　class Laowang{ 鄭州哪個人流醫院好

　　private volatile static Laowang laowang;//必須加上volatile 關鍵字

　　private Laowang(){}//私有化構造方法

　　//對外提供靜態方法,建立例項然後返回,當前的Laowang

　　public static Laowang getLaowang(){

　　if (laowang == null) {

　　synchronized (Laowang.class){ //同步程式碼(照樣要排隊)

　　if (laowang==null){

　　laowang=new Laowang();

　　}

　　}

　　}

　　return laowang;

　　}

　　}

　　分析一下程式碼哈，首先靜態屬性laowang要加上volatile (具體作用要詳細瞭解的話建議百度搜一下哈，屬於多執行緒內容的一部分)。然後再getLaowang()方法中，先判斷laowang是否為空，如果為空，請排隊。排完隊後，再次判斷，如果還是為空，才new一個返回。

　　舉個例子解釋一下為什麼要這樣做:

　　還是小黑小紅，同時併發進來訪問，然後肯定同時第一次判斷都為空，接著兩個人排隊，小黑先進去玩會，肯定第二次判斷為空，結果肯定是小黑new了一個laowang走了。排到小紅了，小紅進來第二次判斷發現laowang不為空了，直接帶走。

　　溫馨提示：再看一邊再繼續看下面內容

　　這個時候有人問了，那為什麼要第一次判斷幹嘛，直接排隊他不香嗎?沒錯，我第一次也這不理解的地方。我們腦回路回退到小黑剛new完laowang走了。剛要排到小紅了。突然來了個第三者小三，如果你沒有第一次判斷，小三還要繼續排在小紅後面，造成效率降低。但是現在小三第一次判斷發現laowang已經不為空了(此時laowang是第一個人小黑弄出來的),直接帶走。

　　優點: 解決了排隊效率降低的問題，執行緒安全。

　　缺點: 實現較為複雜。

　　4. 內部類方式

　　也是屬於懶載入，故名思意，首先整個內部類出來，程式碼如下：

　　兄臺要看如下程式碼，請先了解final關鍵字的作用

　　這裡對final作簡單描述:

　　對類使用：表示該類不能被繼承(俗稱斷子絕孫類)

　　對方法使用：表示該方法不能被重寫

　　對基礎型別使用：比如說int,float…表示該值不可以被更改

　　對引用物件使用：表示該引用從頭到尾只指向一個物件

　　以上3.對基礎型別使用，4.對引用物件使用都必須直接賦值。

　　class Laowang{

　　private Laowang(){} //私有化構造方法

　　//對外提供靜態方法,呼叫內部類的屬性，返回

　　public static final Laowang getLaowang(){

　　return laowangHolder.INSTANCE;

　　}

　　//靜態內部類

　　private static final class LaowangHolder{

　　private static final Laowang INSTANCE =new Laowang();

　　}

　　}

　　解釋以上程式碼：首先宣告瞭一個內部類(LaowangHolder)，他有個靜態且被final修飾的屬性INSTANCE，因此需要直接賦值，new Laowang();接著在getLaowang()方法中呼叫內部類的INSTANCE屬性，返回。因為INSTANCE被final修飾，只指向同一個laowang，所以他是單例的。

　　5. 列舉方式

　　這些方法實現相對簡單，所以直接上程式碼：

　　enum Laowang{

　　laowang;

　　public void whateverMethod(){}

　　}

　　//Main方法:

　　public static void main(String[] args) {

　　//直接當成屬性呼叫就可以了

　　Laowang laowang1=Laowang.laowang;

　　Laowang laowang2=Laowang.laowang;

　　System.out.println(laowang1==laowang2);

　　}

　　直接宣告一個列舉類，定義一個屬性，main方法中直接獲取即可。

　　四、總結

　　單例模式執行緒安全的就這幾種了，反正我自己是搞懂了，希望你們也能看懂。想看對單例瞭解更深入可以點我下方的連結。看有經驗的人說，單例是最常用的也是最簡單的一種設計模式之一，在工作中實現方式大都選擇餓漢式，或者內部類，列舉， 但是懶漢，雙重校驗鎖就比較少了。