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单例模式是一种设计模式#xff0c;它确保某个类只有一个实例#xff0c;并提供一个全局访问点来获取该实例。这种模式在多种编程语言中都有实现#xff0c;包括Java和C。单例模式的实现可以采取饿汉式或懒汉式两种方式。饿汉式是在类加载时就创建了…一、什么是单例模式
单例模式是一种设计模式它确保某个类只有一个实例并提供一个全局访问点来获取该实例。这种模式在多种编程语言中都有实现包括Java和C。单例模式的实现可以采取饿汉式或懒汉式两种方式。饿汉式是在类加载时就创建了实例而懒汉式则是在首次使用时才创建实例。懒汉式在多线程环境下可能会遇到线程安全问题需要额外的线程安全措施来保证单例对象的唯一性。
在Java中单例模式的实现可以通过私有构造函数、静态私有对象和静态公有函数来实现。
二、编写线程安全的懒加载单例模式
1、单例模式
//单例类打印机
class Printer{//提供静态的私有属性private static Printer instance null;//私有的构造方法private Printer(){}//向外部提供创建对象的静态方法public static Printer getInstance(){return new Printer();}
}
2、懒加载
实现懒加载就是在使用的时候才创建修改提供对象方法
//向外部提供创建对象的静态方法public static Printer getInstance(){//判断私有的静态对象是否为空if(instabce null){//空则创建新对象instance new Printer();}return instance;}
3、线程安全
多线程环境下上述代码存在问题仍然可能导致对象被多次创建所以需要加锁避免多个线程同时创建对象修改提供对象方法
//向外部提供创建对象的静态方法public static Printer getInstance(){//判断私有的静态对象是否为空if(instabce null){//加锁避免对象被多个线程同时创建synchronized(Printer.class){//空则创建新对象instance new Printer();}}return instance;}
在创建对象的代码块上加上了synchronized阻塞锁但多个线程同时进入 if 判断里面对象仍会被多次创建所以我们需要在加锁的代码块中再次判断修改代码
//向外部提供创建对象的静态方法public static Printer getInstance(){//判断私有的静态对象是否为空if(instabce null){//加锁避免对象被多个线程同时创建synchronized(Printer.class){//再次判断if(instance ! null){return instance;}//空则创建新对象instance new Printer();}}return instance;}
三、单例模式的应用场景
单例模式的应用非常广泛包括但不限于线程池、缓存、日志、对话框、打印机、显卡的驱动程序对象等。这些应用通常需要管理系统的全局资源避免出现不一致的状态或浪费资源的情况。
此外单例模式也有其缺点例如没有接口导致扩展困难以及在特定情况下可能会浪费内存资源如饿汉式实现在类加载时就创建了实例。因此在设计单例模式时需要权衡其优缺点根据具体的应用场景来选择合适的实现方式。
