单例模式懒汉式和饿汉式区别


单例模式(Singleton Pattern)是 Java 中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。
这种模式涉及到一个单一的类,该类负责创建自己的对象,同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式,可以直接访问,不需要实例化该类的对象。

注意:
1、单例类只能有一个实例。
2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。
3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
明确定义后,看一下代码:
饿汉式
public class SingletonEH {
/**
*是否 Lazy 初始化:否
*是否多线程安全:是
*实现难度:易
*描述:这种方式比较常用,但容易产生垃圾对象。
*优点:没有加锁,执行效率会提高。
*缺点:类加载时就初始化,浪费内存。
*它基于 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,虽然导致类装载的原因有很多种,
* 在单例模式中大多数都是调用 getInstance 方法,
* 但是也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 显然没有达到 lazy loading 的效果。
*/
private static SingletonEH instance = new SingletonEH();
private SingletonEH (){}
public static SingletonEH getInstance() {
System.out.println(“instance:”+instance);
System.out.println(“加载饿汉式….”);
return instance;
}
}

饿汉就是类一旦加载,就把单例初始化完成,保证getInstance的时候,单例是已经存在的了。
懒汉式
public class SingletonLH {
/**
*是否 Lazy 初始化:是
*是否多线程安全:否
*实现难度:易
*描述:这种方式是最基本的实现方式,这种实现最大的问题就是不支持多线程。因为没有加锁 synchronized,所以严格意义上它并不算单例模式。
*这种方式 lazy loading 很明显,不要求线程安全,在多线程不能正常工作。
*/
private static SingletonLH instance;
private SingletonLH (){}

public static SingletonLH getInstance() {
    if (instance == null) {
        instance = new SingletonLH();
    }
    return instance;
}

}

而懒汉比较懒,只有当调用getInstance的时候,才回去初始化这个单例。
1、线程安全:
饿汉式天生就是线程安全的,可以直接用于多线程而不会出现问题,
懒汉式本身是非线程安全的,为了实现线程安全有几种写法。
例:

public class SingletonLHsyn {
/**
*是否 Lazy 初始化:是
*是否多线程安全:是
*实现难度:易
*描述:这种方式具备很好的 lazy loading,能够在多线程中很好的工作,但是,效率很低,99% 情况下不需要同步。
*优点:第一次调用才初始化,避免内存浪费。
*缺点:必须加锁 synchronized 才能保证单例,但加锁会影响效率。
*getInstance() 的性能对应用程序不是很关键(该方法使用不太频繁)。
*/
private static SingletonLHsyn instance;
private SingletonLHsyn (){}
public static synchronized SingletonLHsyn getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new SingletonLHsyn();
}
return instance;
}
}

2、资源加载和性能:
饿汉式在类创建的同时就实例化一个静态对象出来,不管之后会不会使用这个单例,都会占据一定的内存,但是相应的,在第一次调用时速度也会更快,因为其资源已经初始化完成。
而懒汉式顾名思义,会延迟加载,在第一次使用该单例的时候才会实例化对象出来,第一次调用时要做初始化,如果要做的工作比较多,性能上会有些延迟,之后就和饿汉式一样了。

意图:保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。
主要解决:一个全局使用的类频繁地创建与销毁。
何时使用:当您想控制实例数目,节省系统资源的时候。
如何解决:判断系统是否已经有这个单例,如果有则返回,如果没有则创建。
关键代码:构造函数是私有的。
应用实例: 1、一个党只能有一个主席。 2、Windows 是多进程多线程的,在操作一个文件的时候,就不可避免地出现多个进程或线程同时操作一个文件的现象,所以所有文件的处理必须通过唯一的实例来进行。 3、一些设备管理器常常设计为单例模式,比如一个电脑有两台打印机,在输出的时候就要处理不能两台打印机打印同一个文件。
优点: 1、在内存里只有一个实例,减少了内存的开销,尤其是频繁的创建和销毁实例(比如管理学院首页页面缓存)。 2、避免对资源的多重占用(比如写文件操作)。
缺点:没有接口,不能继承,与单一职责原则冲突,一个类应该只关心内部逻辑,而不关心外面怎么样来实例化。
使用场景: 1、要求生产唯一序列号。 2、WEB 中的计数器,不用每次刷新都在数据库里加一次,用单例先缓存起来。 3、创建的一个对象需要消耗的资源过多,比如 I/O 与数据库的连接等。
注意事项:getInstance() 方法中需要使用同步锁 synchronized (Singleton.class) 防止多线程同时进入造成instance 被多次实例化。


文章作者: Bob
版权声明: 本博客所有文章除特別声明外,均采用 CC BY 4.0 许可协议。转载请注明来源 Bob !
  目录