单例模式(饿汉模式懒汉模式登记式)
java单例模式实现方式以及应用场景

java单例模式实现方式以及应用场景1.引言1.1 概述单例模式是一种常用的设计模式,它确保类只能创建一个实例,并提供一种全局访问的方式。
在Java中,单例模式可以通过不同的实现方式来达到这个目的。
本文将介绍几种常见的Java单例模式实现方式,并探讨它们的应用场景。
单例模式的主要目的是为了节约系统资源,比如数据库连接池、线程池等,这些资源在整个系统中只需要一个实例就可以满足需求。
同时,单例模式也可以保证数据的一致性,避免多个实例引发的数据不一致问题。
本文将详细介绍以下几种Java单例模式的实现方式:1. 懒汉式:在第一次使用时才创建实例。
懒汉式的实现相对简单,但在多线程环境下需要考虑线程安全的问题。
2. 饿汉式:在类加载时就创建实例。
饿汉式的实现较为简单,可以避免多线程环境下的线程安全问题,但可能造成资源的浪费。
3. 双重检验锁(Double Checked Locking):结合了懒汉式和饿汉式的优点,既能在需要时才创建实例,又能保证线程安全。
4. 静态内部类:利用Java的类加载机制,实现了延迟加载,并且保证了线程安全。
以上是几种常见的单例模式实现方式,不同的实现方式适用于不同的场景。
在接下来的章节中,我们将详细探讨它们的应用场景,并总结各自的优缺点。
1.2 文章结构本文将从以下几个方面来探讨和讲解Java单例模式的实现方式以及应用场景:1. 引言:在引言部分,我们将对单例模式进行概述,说明其作用和重要性,并介绍本文的结构和目的。
2. 正文:2.1 单例模式的定义和作用:在这一部分,我们将详细阐述单例模式的概念和作用。
我们将解释单例模式的定义,并探讨它为什么在软件开发中如此重要。
我们还将说明单例模式的特点和优点。
2.2 单例模式的实现方式:本节将详细介绍几种常用的单例模式实现方式。
我们将分别讨论懒汉式和饿汉式两种最常见的实现方式,并对它们的优缺点进行比较和讨论。
此外,我们还将介绍线程安全和非线程安全的单例模式实现方式,并对它们的适用场景进行说明。
单例模式的分类

单例模式的分类
单例模式可以分为以下几种:
1. 懒汉式单例:这种模式在类被加载的时候,唯一实例已经被创建。
懒汉式单例在Java中容易实现,但在其他语言中实现起来较为困难。
2. 饿汉式单例:这种模式在类加载时就完成了实例的创建,所以类加载较慢,但获取对象的速度快。
3. 登记式单例:这种模式需要手动去获取对象,而且每次获取对象时都需要进行判断,如果该对象已经存在则直接返回,否则就创建该对象。
以上内容仅供参考,如需更多信息,建议查阅设计模式相关书籍或咨询编程人员。
手写七种单例模式

⼿写七种单例模式Java中单例模式定义:“⼀个类有且仅有⼀个实例,并且⾃⾏实例化向整个系统提供。
”单例模式应⽤的场景⼀般发现在以下条件下:(1)资源共享的情况下,避免由于资源操作时导致的性能或损耗等。
如上述中的⽇志⽂件,应⽤配置。
(2)控制资源的情况下,⽅便资源之间的互相通信。
如线程池等。
第⼀种饿汉模式定义:在类加载的时候就⽴即初始化,并且创建单例对象。
绝对线程安全,在线程还没出现以前就是实例化了,不可能存在访问安全问题。
优点:没有加任何的锁、执⾏效率⽐较⾼,在⽤户体验上来说,⽐懒汉式更好。
缺点:类加载的时候就初始化,不管⽤与不⽤都占着空间,浪费了内存。
Spring 中 IOC 容器 ApplicationContext 本⾝就是典型的饿汉式单例。
public class HungrySingleton {public static HungrySingleton hungrySingleton = null;static {hungrySingleton = new HungrySingleton();}private HungrySingleton() {}public HungrySingleton getInstance() {return hungrySingleton;}}第⼆种懒汉式单例懒汉式单例的特点是:被外部类调⽤的时候内部类才会加载。
public class LazySingleton {public static LazySingleton lazySingleton = null;private LazySingleton() {}//synchronized 解决多线程并发安全问题public synchronized static LazySingleton getInstance() {if (lazySingleton == null) {lazySingleton = new LazySingleton();}return lazySingleton;}}第三种双重检查锁单例线程安全的问题虽然解决了。
java单例设计模式-饿汉式-懒汉式

单例设计模式-------懒汉式,饿汉式单例设计模式是一种很常见的设计模式在这里介绍两种单例设计模式懒汉式与饿汉式一、先说一说单例设计模式的特点:>>1.单例设计模式保证一个类只有一个实例。
>>2.要提供一个访问该类对象实例的全局访问点。
二、单例设计模式要点对一些类来说,只有一个实例是很重要的。
例如很多时候对于某个系统只需要拥有一个全局对象,这样有利于我们协调系统的整体行为。
再比如说某个服务器程序中,该服务器的配置信息存放在一个文件中,这些配置数据由一个单例对象统一读取,然后服务进程中的其他对象再通过这个单例对象获取这些配置信息。
从而简化了在比较复杂的环境下配置管理。
通过上面的介绍,我们可以知道单例模式最重要的就是要保证一个类只有一个实例并且这个类易于被访问,那么要怎么做才能保证一个类具有一个实例呢?一个全局变量使得一个对象可以被访问,但是这样做却不能防止你实例化多个对象。
一个更好的办法就是,让该类自身负责保存它的唯一实例。
并且这个类保证没有其他的实例可以被创建。
怎样保证一个对象的唯一总结如下:>>1.为了避免其它程序过多的建立该类的对象,先禁止其它程序建立该类对象实例(将构造器私有化)>>2.为了方便其它程序访问该类的对象,只好在本类中自定义一个对象,由1可知该对象是static的,并对外提供访问方式。
三、分析举例在JAVA中单例设计模式1. 饿汉式如下所示2.懒汉式如下所示3.测试是否保证了对象的唯一性:通过上述测试我们看到的结果:饿汉式和懒汉式都保证了对象的唯一。
到此我们总结两点:>>1.饿汉式这种方式加载类对象,我们称作:预先加载方式。
>>2.懒汉式这种方式加载类对象,我们称作:延迟加载方式。
问题:上述程序只是在只有主线程一个线程运行下的测试结果,要是在多线程环境下又会出现什么样的结果呢?这里预先说明一下其实在多线程的环境下,饿汉式是没有问题的,但是懒汉式这种延迟加载的方式会出现线程安全问题的,下面我们通过例子加以说明。
饿汉式和懒汉式的区别

饿汉式和懒汉式的区别单例模式中的懒汉模式和饿汉模式是什么?区别又是什么?1.懒汉模式:顾名思义,他是一个懒汉,他不愿意动弹。
什么时候需要吃饭了,他就什么时候开始想办法搞点食物。
即懒汉式一开始不会实例化,什么时候用就什么时候new,才进行实例化。
2.饿汉模式:顾名思义,他是一个饿汉,他很勤快就怕自己饿着。
他总是先把食物准备好,什么时候需要吃了,他随时拿来吃,不需要临时去搞食物。
即饿汉式在一开始类加载的时候就已经实例化,并且创建单例对象,以后只管用即可。
3.懒汉式代码实现:4.饿汉式代码实现:5.懒汉式和饿汉式的安全和性能区别:(1)线程安全:饿汉式在线程还没出现之前就已经实例化了,所以饿汉式一定是线程安全的。
懒汉式加载是在使用时才会去new 实例的,那么你去new的时候是一个动态的过程,是放到方法中实现的,比如:如果这个时候有多个线程访问这个实例,这个时候实例还不存在,还在new,就会进入到方法中,有多少线程就会new出多少个实例。
一个方法只能return一个实例,那最终return出哪个呢?是不是会覆盖很多new的实例?这种情况当然也可以解决,那就是加同步锁,避免这种情况发生。
(2)执行效率:饿汉式没有加任何的锁,因此执行效率比较高。
懒汉式一般使用都会加同步锁,效率比饿汉式差。
(3)内存使用:饿汉式在一开始类加载的时候就实例化,无论使用与否,都会实例化,所以会占据空间,浪费内存。
懒汉式什么时候用就什么时候实例化,不浪费内存。
单例模式——懒汉式和饿汉式详解单例模式作用:属于创建型模式的一种,应用于保证一个类仅有一个实例的场景下,并且提供了一个访问它的全局访问点,如spring中的全局访问点BeanFactory,spring下所有的bean都是单例。
特点:从系统启动到终止,整个过程只会产生一个实例。
常用写法:懒汉式,饿汉式,注册式,序列化式。
下面比较一下懒汉式和饿汉式:•懒汉式:默认不会实例化,什么时候用什么时候new。
软件工程师中的常见设计模式

软件工程师中的常见设计模式设计模式是软件开发中经验丰富的工程师在解决特定问题时总结出的一种模式或思想,它可以提供一套解决方案,帮助开发人员降低系统的复杂性,并增加代码的可读性和可维护性。
在软件工程师的日常开发过程中,熟悉和掌握常见的设计模式是非常重要的。
本文将介绍一些常见的设计模式,以帮助软件工程师更好地应用设计模式。
一、单例模式单例模式是一种创建型的设计模式,它的主要目的是确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
在软件开发中,我们常常需要保证某个类的实例只有一个,比如数据库连接池、线程池等。
使用单例模式可以有效地避免资源的浪费和冲突。
单例模式的实现方式有多种,其中最常见的是饿汉式和懒汉式。
饿汉式是在类加载时就创建实例,而懒汉式是在首次使用时才创建实例。
二、工厂模式工厂模式是一种创建型的设计模式,它的主要目的是将具体对象的创建和客户端的使用相分离。
工厂模式通过一个工厂类来负责创建对象,客户端只需要调用工厂类的方法即可获取所需的对象,而不需要关心具体对象的创建过程。
工厂模式有三种常见的实现方式:简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式。
简单工厂模式通过一个工厂类来创建所有的对象,工厂方法模式通过一个工厂接口和多个具体工厂类来创建对象,抽象工厂模式通过多个工厂接口和多个具体工厂类来创建对象。
三、观察者模式观察者模式是一种行为型的设计模式,它的主要目的是定义了对象之间的一对多依赖关系,使得当一个对象状态发生改变时,其他依赖于它的对象都会收到通知并自动更新。
观察者模式由两个核心角色组成:观察者和被观察者。
其中被观察者维护着一个观察者列表,并提供注册和注销观察者的方法,而观察者通过接收被观察者的通知并执行相应的操作。
四、策略模式策略模式是一种行为型的设计模式,它的主要目的是定义了一系列的算法,并将其封装成独立的对象,使得这些算法可以互相替换。
通过使用策略模式,可以使得算法和客户端解耦,客户端无需关心具体的算法实现细节。
Spring中常见的设计模式——单例模式

Spring中常见的设计模式——单例模式⼀、单例模式的应⽤场景 单例模式(singleton Pattern)是指确保⼀个类在任何情况下都绝对只有⼀个实例,并提供⼀个全局访问点。
J2EE中的ServletContext,ServletContextConfig等;Spring中的ApplicationContext、数据库连接池等。
⼆、饿汉式单例模式 饿汉式单例模式在类加载的时候就⽴即初始化,并且创建单例对象。
它是绝对的线程安全、在线程还没出现以前就实现了,不可能存在访问安全问题。
优点:没有增加任何锁,执⾏效率⾼,⽤户体验⽐懒汉式好。
缺点:类加载的时候就初始化了,⽤不⽤都进⾏,浪费内存。
Spring 中IoC容器ApplocationContext本⾝就是典型的饿汉式单例模式:public class HungrySingleton {private static final HungrySingleton h = new HungrySingleton();private HungrySingleton() {}public static HungrySingleton getInstance() {return h;}} 饿汉式单例模式适⽤于单例对象较少的情况。
三、懒汉式单例模式 被外部调⽤才会加载:public class LazySimpleSingleton {private LazySimpleSingleton() {}private static LazySimpleSingleton lazy = null;public static LazySimpleSingleton getInstance() {if (lazy == null) {lazy = new LazySimpleSingleton();}return lazy;}}利⽤线程创建实例:public class ExectorThread implements Runnable {@Overridepublic void run() {LazySimpleSingleton simpleSingleton = LazySimpleSingleton.getInstance();System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + simpleSingleton);}}客户端代码:public class LazySimpleSingletonTest {public static void main(String[] args) {Thread t1 = new Thread(new ExectorThread());Thread t2 = new Thread(new ExectorThread());t1.start();t2.start();System.out.println("END");}}结果:ENDThread-1:zySimpleSingleton@298c37fdThread-0:zySimpleSingleton@6ebc1cfd可以看到产⽣的两个实例的内存地址不同说明产⽣了两个实例,⼤家可以通过以下打断点的⽅式实现不同Thread运⾏状态见进⾏切换。
单例模式的五种实现方式

单例模式的五种实现方式单例模式是一种常用的设计模式,用于确保在整个应用程序中只存在一个实例对象。
在实际开发中,我们经常会遇到需要保证某个类只有一个实例的情况,比如数据库连接、线程池等。
单例模式能够有效地解决这类问题,保证只有一个实例存在,并提供全局访问点。
在实际应用中,单例模式有多种实现方式,下面将介绍五种常见的实现方式。
1. 饿汉式饿汉式是最简单的一种实现方式,它在类加载的时候就创建了实例对象,并且在整个程序运行期间都存在。
这种方式的优点是线程安全,没有加锁的开销,但缺点是可能会造成资源浪费,因为无论是否使用该实例,都会创建并占用内存。
2. 懒汉式懒汉式是一种延迟加载的方式,只有在第一次使用时才创建实例对象。
这种方式的优点是节省了资源,但缺点是线程不安全,需要使用同步锁来保证线程安全。
3. 双重检查锁(Double Check Lock)双重检查锁是一种在懒汉式基础上进行改进的方式,通过加锁来保证线程安全。
在第一次创建实例对象时,使用双重检查来避免多个线程同时创建实例。
这种方式的优点是在保证线程安全的同时,也避免了不必要的同步开销。
4. 静态内部类静态内部类是一种常见的实现方式,它利用了类加载机制和静态内部类的特性来保证线程安全和延迟加载。
在静态内部类中创建实例对象,且只有在第一次使用时才会加载该内部类。
这种方式的优点是线程安全且效率高,且实现相对简单。
5. 枚举枚举是一种特殊的实现方式,它能够保证在任何情况下都只有一个实例存在。
枚举类型在Java中天然就是单例的,只需要定义一个包含单个枚举常量的枚举类型即可。
这种方式的优点是简单直观,且能够防止反射和序列化攻击。
总结:单例模式是一种保证只有一个实例对象存在的设计模式,常见的实现方式有饿汉式、懒汉式、双重检查锁、静态内部类和枚举。
每种实现方式都有其适用的场景和优缺点,我们需要根据具体需求选择合适的实现方式。
在使用单例模式时,需要注意线程安全性和资源消耗的问题,以确保程序的正确性和性能。
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3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
单例模式有以下特点
单例模式确保某个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个 实例。在计算机系统中,线程池、缓存、日志对象、对话框、打印机、显卡的驱 动程序对象常被设计成单例。这些应用都或多或少具有资源管理器的功能。每台 计算机可以有若干个打印机,但只能有一个Printer Spooler,以避免两个打印作 业同时输出到打印机中。每台计算机可以有若干通信端口,系统应当集中管理这 些通信端口,以避免一个通信端口同时被两个请求同时调用。总之,选择单例模 式就是为了避免不一致状态,避免政出多头。
uniqueInstance=new Singleton();
return uniqueInstance; } }
Singleton通过将构造方法限定为private避免了类在外部被实例化,在同一 个虚拟机范围内,Singleton的唯一实例只能通过getInstance()方法访问。(实 上,通过Java反射机制是能够实例化构造方法为private的类的,那基本上会使所 有的Java单例实现失效。此问题在此处不做讨论,姑且认为反射机制不存在。)
登记式单例类
类似Spring里面的方法,将类名注册,下次从里面直接获取 private static Map<String,Singleton3>map=new HashMap<String,Singleton3>(); static{ Singleton3 single=new Singleton3(); map.put(single.getClass().getName(),single); } protected Singleton3(){} public static Singleton3 getInstance(Stringname){ if(name==null){ name=Singleton3.class.getName(); System.out.println("name==null"+"--->name="+name); } if(map.get(name)==null){ try{ map.put(name,(Singleton3)Class.forName(name).newInstance());
java单例模式的定义与分类及特点
1 、定义: java单例模式是一种常见的软件设计模式,它的核心结 构中只包含一个被称为单例的特殊类。通过单例模式可以保 证系统中一个类只有一个实例。即一个类只有一个对象实例 2 、分类: 懒汉式单例、饿汉式单例、登记式单例 3 、特点: 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。
登记式单例类
}catch(InstantiationExceptione){ e.printStackTrace(); }catch(IllegalAccessExceptione){ e.printStackTrace(); }catch(ClassNotFoundExceptione){ e.printStackTrace(); } } returnmap.get(name); } public String about(){ return"Hello,IamRegSingleton."; } public static void main(String[]args){ Singleton3 single3=Singleton3.getInstance(null); System.out.println(single3.about()); }
}
线程安全问题
但是以上实现没有考虑线程安全问题。所谓线程安全是指:如果你的代码所 在的进程中有多个线程在同时运行,而这些线程可能会同时运行这段代码。如果 每次运行结果和单线程运行的结果是一样的,而且其他的变量的值也和预期的是 一样的,就是线程安全的。或者说:一个类或者程序所提供的接口对于线程来说 是原子操作或者多个线程之间的切换不会导致该接口的执行结果存在二义性,也就 是说我们不用考虑同步的问题。显然以上实现并不满足线程安全的要求,在并发 环境下很可能出现多个Singleton实例。
ts1=new TestStream();
System.out.println("the name is"+name); } }
return ts1; } public void printInfo(){
}
案列测试
public class TestStream { String name=null; public String getName(){ return name; } public void setName(String name){ =name; } private TestStream(){} private static TestStreamts1=null; public static TestStream getTest(){ if(ts1==null){
单例实现
public class Singleton { private static Singleton uniqueInstance=null; private Singleton(){} public static Singleton getInstance(){ if(uniqueInstance==null){
饿汉式单例类
饿汉式单例类:在类初始化时,已经自行实例化 public class Singleton1 { private Singleton1(){} private static final Singleton1 single=new Singleton1();
//已经自行实例化
//静态工厂方法 public static Singleton1 getInstance(){ return single; } }
案列
public class TestStream { String name=null; public String getName(){ return name; } public void setName(String name){ =name; } private TestStream(){} private static TestStreamts1=null; public static TestStream getTest(){ if(ts1==null){
ts1=new TestStream();
System.out.println("the name is"+name); } }
return ts1; } public void pri例模式为一个面向对象的应用程序提供了对象惟一 的访问点,不管它实现何种功能,整个应用程序都会同享一个实例对象
懒汉式单例类
懒汉式单例类:在第一次调用的时候实例化 public class Singleton2{ private Singleton2(){} //注意,这里没有final private static Singleton2 single=null; //静态工厂方法 public synchronized static Singleton2 getInstance(){ if(single==null){ single=new Singleton2(); } return single; } }