单例模式三个特点:某个类只能有一个实例;必须自行创建这个实例;必须自行向整个系统提供这个实例。
饿:在私有静态成员变量时直接创建(费内存)
懒:延迟加载,到了要使用的时候再创建(线程安全问题繁琐、费性能)
双重检查锁定关键代码:
private volatile staitc LazySingleton instance = null; private LazySingleton(){} private static LazySingleton getInstance(){ if(instance == null){ //第一重判断 synchronized(LazySingleton.class){ //锁定代码块 if(instance == null){ //第二重判断 instance = new LazySingleton(); } } } }
双重检查锁定能保证线程安全问题,类静态成员变量instance需要用volatile修饰,可以确保多个线程能够正确处理,volatile会屏蔽java虚拟机做的代码优化,可能导致系统运行效率降低。
静态内部类实现:
class Singleton{ private Singleton(){} private static class HolderClass{ private final static Singleton instance = new Singleton(); } public static Singleton getInstance(){ return HolderClass.instance; } }
由于静态单例没有直接实例化,相当于是延迟加载了...,第一次调用getInstance方法时将加载内部类HolderClass,此时会初始化instance,由于java虚拟机会保证其线程安全,确保该成员变量只能初始化一次,没加锁,所以性能也没影响。
effective java中,单元素枚举是单例最佳实现。
public enum Singleton{ uniqueInstance; public void singletonOperation(){ } }
1,负载均衡器的设计
package com.hehe.danlifuzaijunhe; import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.Random; public class LoadBalancer { private static LoadBalancer instance = null; //服务器集合 private List serverList = null; //私有构造函数 private LoadBalancer(){ serverList = new ArrayList(); } public static LoadBalancer getLoadBalancer(){ if (instance == null) { instance = new LoadBalancer(); } return instance; } public void addServer(String server){ serverList.add(server); } public void removeServer(String server){ serverList.remove(server); } //Random随机获取服务器 public String getServer(){ Random random = new Random(); int i = random.nextInt(serverList.size()); return (String)serverList.get(i); } }
package com.hehe.danlifuzaijunhe; public class Client { public static void main(String[] args) { LoadBalancer balancer1, balancer2, balancer3; balancer1 = LoadBalancer.getLoadBalancer(); balancer2 = LoadBalancer.getLoadBalancer(); balancer3 = LoadBalancer.getLoadBalancer(); balancer1.addServer("server1"); balancer1.addServer("server2"); balancer1.addServer("server3"); balancer1.addServer("server4"); balancer1.addServer("server5"); //模拟客户端请求分发给不同的服务器 for (int i = 0; i < 5; i++) { String server2 = balancer2.getServer(); System.out.println(server2); } for (int i = 0; i < 5; i++) { String server3 = balancer3.getServer(); System.out.println(server3); } } }
private List serverList = null;
这个实例属性,因为是单例模式,所以这个实例属性在balancer1, balancer2, balancer3他们这三个实例看来,是一致的。如果不是用单例模式,那么实例属性是各个实例的属性,当然就不一致了,那具体到这个负载均衡的设计,就会带来服务器状态的不一致以及请求分配冲突问题。
联想一下,这种类似的思想,比如windows中的任务管理器,显示着电脑的应用程序、进程、服务、用户等信息,不管你打开多少次任务管理器,最多也只显示一个任务管理器窗口。假如能显示多个任务管理器窗口,那这些窗口里面的信息必须是一致的才行,这都是重复的,那就是浪费系统资源了。若是弹出窗口信息不一致,那就更离谱了,用户该相信哪一个呢。
再比如windows中的回收站。
2,单例模式读取配置文件
//db.properties文件 保持数据连接信息
driver=com.mysql.jdbc.Driver
url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/mydb
user=root
password=root
//单例模式读取数据配置文件 Env.java import java.io.InputStream; import java.util.Properties; public class Env extends Properties { private static Env env; private Env() { try { InputStream is = this.getClass().getResourceAsStream( "/db.properties"); this.load(is); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } public static Env createInstance() { if (env == null) { newInstance(); } return env; } synchronized private static void newInstance() { env = new Env(); } } //工具类DBConnection.java 注册驱动---->创建连接----->关闭连接 import java.sql.Connection; import java.sql.DriverManager; import java.sql.PreparedStatement; import java.sql.ResultSet; import java.sql.SQLException; import java.sql.Statement; import com.tarena.dbdx.day09.util.file.Env; public class DBConnection { // 注册驱动 static { try { //String driver = "com.mysql.jdbc.Driver"; Class.forName(Env.createInstance().getProperty("driver")); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } } // 创建连接 public static Connection getConnection() throws SQLException { /*String url = "jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/mydb"; String user = "root"; String password = "";*/ return DriverManager.getConnection(Env.createInstance().getProperty("url"), Env.createInstance().getProperty("user"), Env.createInstance().getProperty("password")); } /** * 关闭Statement有结果集 */ public static void close(ResultSet rs, Statement stat, Connection conn) { try { if (rs != null) { rs.close(); } if (stat != null) { stat.close(); } if (conn != null) { conn.close(); } } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } /** * 关闭PreparedStatement有结果集 */ public static void close(ResultSet rs, PreparedStatement ps, Connection conn) { try { if (rs != null) { rs.close(); } if (ps != null) { ps.close(); } if (conn != null) { conn.close(); } } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } /** * 关闭无结果集 */ public static void close(Statement stat, Connection conn) { try { if (stat != null) { stat.close(); } if (conn != null) { conn.close(); } } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } public static void close(PreparedStatement ps, Connection conn) { try { if (ps != null) { ps.close(); } if (conn != null) { conn.close(); } } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } }
这是最常见的单例模式应用了。如果不用单例模式,运行期间系统中可能会存在多个Env对象,也就是说系统中存在多份配置文件的内容,严重浪费系统资源啊。
3,java.lang.Runtime类的getRuntime(),感受一下,就是那么回事。
默认情况下,Spring会通过单例模式创建bean实例
<bean id="date" class="java.util.Date" scope="singleton"/>
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