《HeadFirst设计模式》学习日志（五）:单例模式

学习资料主要参考：《Head First 设计模式》

经典的单例模式
定义单例模式
经典单例模式的局限性
- 双重检查加锁
总结

单例模式是用来创建独一无二的、只有一个实例的类。

常用来管理共享的资源，例如数据库连接或者线程池。

有许多时候，我们只需要一个对象，比如线程池、缓存、打印机等，如果有多个对象，可能会导致许多问题发生，比如程序异常、资源使用过量。

经典的单例模式

public class Singleton {

    private static Singleton uniqueInstance;

    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getUniqueInstance() {
        if (uniqueInstance == null) {
            uniqueInstance = new Singleton();
        }
        return uniqueInstance;
    }
}

注意点：

将类的构造器修饰符变为 private，这样子别的地方就无法实例化这个类。
只能通过这个类的 getUniqueInstance 方法来获取对象。这个对象有可能是刚刚创建的，也可能是之前创建的。如果我们一直不调用 getUniqueInstance 方法，Singleton 对象就不会创建，这就是“延迟实例化”。

定义单例模式

确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。

经典单例模式的局限性

多线程下，可能无法正常工作，因为 getUniqueInstance 并不是线程安全的。

那么只要把 getUniqueInstance 变为线程安全（添加synchronized 关键字）的就可以解决这个局限了。

上述解决方法又引入了新的问题：

同步方法后，性能降低
其实只需要在第一次调用 getUniqueInstance 方法时进行同步即可，但是这种写法，每次调用方法都会同步，其实是一种浪费

如何改善呢？遵循一下原则：

如果 getUniqueInstance 的性能对应用不是很关键，就什么都别做
提前实例化好对象，而不是延迟实例化
使用“双重检查加锁”，减少 getUniqueInstance 的同步

双重检查加锁

public class Singleton {

    private volatile static Singleton uniqueInstance;

    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getUniqueInstance() {
        if (uniqueInstance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (uniqueInstance == null) {
                    uniqueInstance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return uniqueInstance;
    }
}

注意点：

实例对象修饰符为 volatile
先检查对象是否存在，不存在的话再进入同步代码块
进入同步代码块后，再检查一次对象是否存在

总结

经典单例模式

优点：简单有效；缺点：多线程下可能会有问题。

同步 getInstance 方法

优点：解决了多线程下的问题；缺点：多次同步，性能不佳，产生浪费。

急切初始化

优点：简单、避免同步、多线程下正常工作；缺点：需要提前初始化，如果对象没有使用，会产生资源浪费。

双重检查加锁

优点：解决了多线程下不同步的问题，同时又避免了同步方法下的性能问题；缺点：代码有点多。