设计模式杂谈 - 单例

单例模式是使用最为普遍的模式之一。它属于创建模式，确保系统中该类型的类只被实例化一次。 也许有误解，认为单例是在jvm进程中只有一个实例，其实是在同一个Classloader下面仅被实例化一次。Singleton通常用来表示本质上唯一的系统组件，比如文件系统，窗口管理器，系统全局的配置之类的。 在Java语言中，单例能带来一些好处： 1. 对于频繁使用的对象，可以省略创建对象所花费的时间，特别对于重量级的对象，可以节省很大的开销。 2. 有new操作的次数减少，对内存的使用频率也会有所降低，减轻GC的负担。 让我们来看单例的一些实现：

    实现方法(1):

     

 

public class Singleton {

    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();

    private Singleton(){

    }

    public static Singleton getInstance(){
        return INSTANCE;
    }

}

   私有构造器仅被调用一次，由于没有公有的构造器，防止客户端实例化该对象。对于静态方法getInstance的调用都会返回同一个对象，final保证了引用不变。除非享有特权的客户端可以通过反射机制，借助AccessableObject.setAccessible方法调用私有构造器。

   这种实现比较简洁，但无法做到延迟加载，因为instance是static的，实例化之类加载的时候就发生了。如果单例的创建过程非常慢，耗费资源，就可以考虑lazy-initialize的方式。

 

public class Singleton {

    private static Singleton INSTANCE = null;

    private Singleton(){

    }

    public static  synchronized  Singleton getInstance(){
        if(INSTANCE == null){
            INSTANCE = new Singleton();
        }
        return INSTANCE;
    }

}

    对于静态域INSTANCE,去掉了关键字final,并且初始值为null,确保系统启动时没有额外的负载，在getInstance判断是否没有实例化，如果没有则创建实例，这里给方法加上了synchronized关键字，防止多个线程同时判断到实例为空，创建多个实例。但同步关键可能也会引来性能问题。

   让我们看一下改进的版本：

  

public class Singleton {

    private Singleton(){

    }

    private static class SingletonHolder{
        private static Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }

    public static  synchronized  Singleton getInstance(){
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }

}

 

    这种使用内部类的维护单例，确保只有SingletonHolder类被加载才会初始化，实例发生在加载时，对多线程友好。

    上面的情形没有考虑到序列化问题，当Singleton实现了Serilaizable接口时，在反序列化阶段可能由于反射机制创建多个实例。为防止这种意外可以加上readResolve函数：

   

private Object readResolve(){
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }

  对于1.5以后的java版本，我们可以借助于单元素的枚举实现单例，如下：

  

public enum SingletonEnum {
    INSTANCE("name");

    private String name;

    private SingletonEnum(String name){
        this.name = name;
    }
}

   这种实现极为简洁，无偿的提供序列化机制，不妨可以尝试这种方式。

评论

1 楼 zhuyuyuseu 2014-12-02  

枚举还是很有用的~