單例模式懶漢式和餓漢式區(qū)別

單例模式

（Singleton Pattern）是 Java 中最簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)模式之一。

這種類型的設(shè)計(jì)模式屬于創(chuàng)建型模式，它提供了一種創(chuàng)建對(duì)象的最佳方式。

這種模式涉及到一個(gè)單一的類，該類負(fù)責(zé)創(chuàng)建自己的對(duì)象，同時(shí)確保只有單個(gè)對(duì)象被創(chuàng)建。

這個(gè)類提供了一種訪問其唯一的對(duì)象的方式，可以直接訪問，不需要實(shí)例化該類的對(duì)象。

注意：

1、單例類只能有一個(gè)實(shí)例。

2、單例類必須自己創(chuàng)建自己的唯一實(shí)例。

3、單例類必須給所有其他對(duì)象提供這一實(shí)例。

明確定義后，看一下代碼：

餓漢式

public class SingletonEH {
    /**
     *是否 Lazy 初始化：否
     *是否多線程安全：是
     *實(shí)現(xiàn)難度：易
     *描述：這種方式比較常用，但容易產(chǎn)生垃圾對(duì)象。
     *優(yōu)點(diǎn)：沒有加鎖，執(zhí)行效率會(huì)提高。
     *缺點(diǎn)：類加載時(shí)就初始化，浪費(fèi)內(nèi)存。
     *它基于 classloder 機(jī)制避免了多線程的同步問題，
     * 不過，instance 在類裝載時(shí)就實(shí)例化，雖然導(dǎo)致類裝載的原因有很多種，
    * 在單例模式中大多數(shù)都是調(diào)用 getInstance 方法，
     * 但是也不能確定有其他的方式（或者其他的靜態(tài)方法）導(dǎo)致類裝載，
     * 這時(shí)候初始化 instance 顯然沒有達(dá)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("加載餓漢式....");
        return instance;
    }
}
 

餓漢就是類一旦加載，就把單例初始化完成，保證getInstance的時(shí)候，單例是已經(jīng)存在的了。

懶漢式

public class SingletonLH {
    /**
     *是否 Lazy 初始化：是
     *是否多線程安全：否
     *實(shí)現(xiàn)難度：易
     *描述：這種方式是最基本的實(shí)現(xiàn)方式，這種實(shí)現(xiàn)最大的問題就是不支持多線程。因?yàn)闆]有加鎖 synchronized，所以嚴(yán)格意義上它并不算單例模式。
     *這種方式 lazy loading 很明顯，不要求線程安全，在多線程不能正常工作。
     */
    private static SingletonLH instance;
    private SingletonLH (){}
    public static SingletonLH getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new SingletonLH();
        }
        return instance;
    }
}

而懶漢比較懶，只有當(dāng)調(diào)用getInstance的時(shí)候，才回去初始化這個(gè)單例。

1、線程安全

餓漢式天生就是線程安全的，可以直接用于多線程而不會(huì)出現(xiàn)問題，

懶漢式本身是非線程安全的，為了實(shí)現(xiàn)線程安全有幾種寫法。

例：

public class SingletonLHsyn {
    /**
     *是否 Lazy 初始化：是
     *是否多線程安全：是
     *實(shí)現(xiàn)難度：易
     *描述：這種方式具備很好的 lazy loading，能夠在多線程中很好的工作，但是，效率很低，99% 情況下不需要同步。
     *優(yōu)點(diǎn)：第一次調(diào)用才初始化，避免內(nèi)存浪費(fèi)。
     *缺點(diǎn)：必須加鎖 synchronized 才能保證單例，但加鎖會(huì)影響效率。
     *getInstance() 的性能對(duì)應(yīng)用程序不是很關(guān)鍵（該方法使用不太頻繁）。
     */
    private static SingletonLHsyn instance;
    private SingletonLHsyn (){}
    public static synchronized SingletonLHsyn getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new SingletonLHsyn();
        }
        return instance;
    }
}

2、資源加載和性能

餓漢式在類創(chuàng)建的同時(shí)就實(shí)例化一個(gè)靜態(tài)對(duì)象出來，不管之后會(huì)不會(huì)使用這個(gè)單例，都會(huì)占據(jù)一定的內(nèi)存，但是相應(yīng)的，在第一次調(diào)用時(shí)速度也會(huì)更快，因?yàn)槠滟Y源已經(jīng)初始化完成。

而懶漢式顧名思義，會(huì)延遲加載，在第一次使用該單例的時(shí)候才會(huì)實(shí)例化對(duì)象出來，第一次調(diào)用時(shí)要做初始化，如果要做的工作比較多，性能上會(huì)有些延遲，之后就和餓漢式一樣了。

意圖：保證一個(gè)類僅有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)訪問它的全局訪問點(diǎn)。

主要解決：一個(gè)全局使用的類頻繁地創(chuàng)建與銷毀。

何時(shí)使用：當(dāng)您想控制實(shí)例數(shù)目，節(jié)省系統(tǒng)資源的時(shí)候。

如何解決：判斷系統(tǒng)是否已經(jīng)有這個(gè)單例，如果有則返回，如果沒有則創(chuàng)建。

關(guān)鍵代碼：構(gòu)造函數(shù)是私有的。

應(yīng)用實(shí)例：

• 1、一個(gè)黨只能有一個(gè)主席。
• 2、Windows 是多進(jìn)程多線程的，在操作一個(gè)文件的時(shí)候，就不可避免地出現(xiàn)多個(gè)進(jìn)程或線程同時(shí)操作一個(gè)文件的現(xiàn)象，所以所有文件的處理必須通過唯一的實(shí)例來進(jìn)行。
• 3、一些設(shè)備管理器常常設(shè)計(jì)為單例模式，比如一個(gè)電腦有兩臺(tái)打印機(jī)，在輸出的時(shí)候就要處理不能兩臺(tái)打印機(jī)打印同一個(gè)文件。

優(yōu)點(diǎn)：

• 1、在內(nèi)存里只有一個(gè)實(shí)例，減少了內(nèi)存的開銷，尤其是頻繁的創(chuàng)建和銷毀實(shí)例（比如管理學(xué)院首頁頁面緩存）。
• 2、避免對(duì)資源的多重占用（比如寫文件操作）。

缺點(diǎn)：沒有接口，不能繼承，與單一職責(zé)原則沖突，一個(gè)類應(yīng)該只關(guān)心內(nèi)部邏輯，而不關(guān)心外面怎么樣來實(shí)例化。

使用場(chǎng)景：

• 1、要求生產(chǎn)唯一序列號(hào)。
• 2、WEB 中的計(jì)數(shù)器，不用每次刷新都在數(shù)據(jù)庫(kù)里加一次，用單例先緩存起來。
• 3、創(chuàng)建的一個(gè)對(duì)象需要消耗的資源過多，比如 I/O 與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接等。

注意事項(xiàng)：

getInstance() 方法中需要使用同步鎖 synchronized (Singleton.class) 防止多線程同時(shí)進(jìn)入造成instance 被多次實(shí)例化。

總結(jié)

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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