最近在看23种设计模式方面的知识,可能有些不是理解得很透彻,暂且先把理解得比较透彻的写下来,就当给自己复习使用.

   单例模式:单例模式可能稍微有一点常识的人就会知道是表示什么意思,就是只允许在内存中只有一个对象存在。
  
  其实单例模式有很多种实现方式:
1:饿汉式实现方式
 
public class EagerSingleton {
private static EagerSingleton instance = new EagerSingleton();
/**
* 私有默认构造子
*/
private EagerSingleton(){}
/**
* 静态工厂方法
*/
public static EagerSingleton getInstance(){
return instance;
}
}
我们知道当一个属性名称加上static之后,在jvm加载这个类的时候就会先加载这个属性值,也就是说即使该类没有在程序中调用但是内存中
已经有该类的一个实例了,我想这也就是饿汉的由来吧。

2:懒汉式实现方式
public class LazySingleton {
private static LazySingleton instance = null;
/**
* 私有默认构造子
*/
private LazySingleton(){}
/**
* 静态工厂方法
*/
public static synchronized LazySingleton getInstance(){
if(instance == null){
instance = new LazySingleton();
}
return instance;
}
}
在每次调用getInstance()时,内存中才会出现这个对象,且为了防止多线程访问还加了synchronized关键词,这可能会对程序的
性能发生影响
,由此让我想到了算法中的以时间换取空间的概念。

其实对于懒汉式单例还有一种双重检查机制:
public class Singleton {
private volatile static Singleton instance = null;
private Singleton(){}
public static Singleton getInstance(){
//先检查实例是否存在,如果不存在才进入下面的同步块
if(instance == null){
//同步块,线程安全的创建实例
synchronized (Singleton.class) {
//再次检查实例是否存在,如果不存在才真正的创建实例
if(instance == null){
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}

这个关键字volatile只有jdk5以上的版本才能使用,并且可能会屏蔽掉虚拟机中一些必要的代码优化,所以运行效率并不是很高。因此一般建议,没有特别的需要,不要使用。也就是说,虽然可以使用“双重检查加锁”机制来实现线程安全的单例,
但并不建议大量采用,可以根据情况来选用。

从以上来看,好像各有千秋,那么有没有一种更好的单例实现方式呢?答案是肯定的。

Lazy initialization holder class模式

类级内部类
 简单点说,类级内部类指的是,有static修饰的成员式内部类。如果没有static修饰的成员式内部类被称为对象级内部类。
  类级内部类相当于其外部类的static成分,它的对象与外部类对象间不存在依赖关系,因此可直接创建。而对象级内部类的实例,是绑定在外部对象实例中的。
  类级内部类中,可以定义静态的方法。在静态方法中只能够引用外部类中的静态成员方法或者成员变量。
  类级内部类相当于其外部类的成员,只有在第一次被使用的时候才被会装载。
  •  多线程缺省同步锁的知识
  大家都知道,在多线程开发中,为了解决并发问题,主要是通过使用synchronized来加互斥锁进行同步控制。但是在某些情况中,JVM已经隐含地为您执行了同步,这些情况下就不用自己再来进行同步控制了。这些情况包括:
  1.由静态初始化器(在静态字段上或static{}块中的初始化器)初始化数据时
  2.访问final字段时
  3.在创建线程之前创建对象时
  4.线程可以看见它将要处理的对象时

  2.解决方案的思路

  要想很简单地实现线程安全,可以采用静态初始化器的方式,它可以由JVM来保证线程的安全性。比如前面的饿汉式实现方式。但是这样一来,不是会浪费一定的空间吗?因为这种实现方式,会在类装载的时候就初始化对象,不管你需不需要。
  如果现在有一种方法能够让类装载的时候不去初始化对象,那不就解决问题了?一种可行的方式就是采用类级内部类,在这个类级内部类里面去创建对象实例。这样一来,只要不使用到这个类级内部类,那就不会创建对象实例,从而同时实现延迟加载和线程安全。
public class Singleton {

private Singleton(){}
/**
* 类级的内部类,也就是静态的成员式内部类,该内部类的实例与外部类的实例
* 没有绑定关系,而且只有被调用到时才会装载,从而实现了延迟加载。
*/
private static class SingletonHolder{
/**
* 静态初始化器,由JVM来保证线程安全
*/
private static Singleton instance = new Singleton();
}

public static Singleton getInstance(){
return SingletonHolder.instance;
}
}

 当getInstance方法第一次被调用的时候,它第一次读取 SingletonHolder.instance,导致SingletonHolder类得到初始化;而这个类在装载并被初始化的时候,会初始化它的静 态域,从而创建Singleton的实例,由于是静态的域,因此只会在虚拟机装载类的时候初始化一次,并由虚拟机来保证它的线程安全性。
  这个模式的优势在于,getInstance方法并没有被同步,并且只是执行一个域的访问,因此延迟初始化并没有增加任何访问成本。
  

  单例和枚举

  按照《高效Java 第二版》中的说法:单元素的枚举类型已经成为实现Singleton的最佳方法。用枚举来实现单例非常简单,只需要编写一个包含单个元素的枚举类型即可。

public enum Singleton {
/**
* 定义一个枚举的元素,它就代表了Singleton的一个实例。
*/

uniqueInstance;

/**
* 单例可以有自己的操作
*/
public void singletonOperation(){
//功能处理
}
}
  使用枚举来实现单实例控制会更加简洁,而且无偿地提供了序列化机制,并由JVM从根本上提供保障,绝对防止多次实例化,是更简洁、高效、安全的实现单例的方式。