《Head First 设计模式》学习笔记——单件模式

设计模式

单件模式：确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。

要点

单件模式确保程序中一个类最多只有一个实例。

在Java中实现单件模式需要私有的构造器、一个静态方法、一个静态变量。

确定在性能和资源上的限制，然后小心翼翼的选择适当的方案来实现单件，以解决多线程问题。

全局变量缺点

如果将对象赋值给一个全局变量，那么必须在程序一开始就创建好对象。万一对象非常耗费资源，而程序在这次执行过程中并没有使用它，就形成了浪费。

单件模式

public class Singleton {
	//利用一个静态变量来记录Singleton类的唯一实例
	private static Singleton uniqueInstance;

	//把构造器声明为私有，没有公开的构造器，避免了产生多个实例。需要获得实例时，调用Singleton.getInstance().
	private Singleton() {
	}

	//静态方法，是一个“类”的方法。引用一个静态方法，只需要使用类名，不需要对象名
	public static Singleton getInstance() {
		if (uniqueInstance == null) {
			uniqueInstance = new Singleton();
		}
		return uniqueInstance;
	}

}

如何改善多线程？

（1）如果使用getInstance()的性能对应用程序不是很关键，那就使用即简单又方便的同步getInstance()。虽然程序执行效率可能会下降100倍。

public class Singleton {
	private static Singleton uniqueInstance;

	private Singleton() {
	}

	//增加synchronzed关键字到该方法中，迫使每个线程进入这个方法之前，要先等候别的线程离开该方法。
	public static synchronzed Singleton getInstance() {
		if (uniqueInstance == null) {
			uniqueInstance = new Singleton();
		}
		return uniqueInstance;
	}
}

（2）使用急切的创建实例，而不用延迟实例化的做法。

public class Singleton {
	//在静态初始器中定创建单件。这段代码保证了线程安全
	private static Singleton uniqueInstance = new Singleton();

	private Singleton() {
	}

	public static Singleton getInstance() {
		//已经有了实例，直接使用
		return uniqueInstance;
	}
}

（3）用“双重检查加锁”，在getInstance()中减少使用同步。

首先检查实例是否已经创建，如果尚未创建，才同步。不适用于1.4及更早版本。

public class Singleton {
	//volatile关键字确保当uniqueInstance变量被初始化成Singleton实例时，多个线程正确的处理该变量
	private volatile static Singleton uniqueInstance;

	private Singleton() {
	}

	public static Singleton getInstance() {
		//检查实例，如果不存在，就不进入
		if (uniqueInstance == null) {
			synchronized (Singleton.class) {
				//进入区块后再检查一次。如果仍是null，才创建实例。
				if (uniqueInstance == null) {
					uniqueInstance = new Singleton();
				}
			}
		}
		return uniqueInstance;
	}
}

《Head First 设计模式》学习笔记——单件模式