设计模式(9) -- 设计模式分类和单例模式(8种实现）

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设计模式分类

单例模式

所谓类的单例设计模式，就是采取一定的方法保证在整个的软件系统中，对某个类只能存在一个对象实例 ，并且该类只提供一个取得其对象实例的方 法 静态方法 。
比如
Hibernate 的 SessionFactory ，它充当数据存储源的代理，并负责创建 Session对象。 SessionFactory 并不是轻量级的，一般情况下，一个项目通常只需要一个SessionFactory 就够，这是就会使用到单例模式。

单例设计模式八种方式:

1)饿汉式 - 静态常量

public class SingletonTest01 {

    public static void main(String[] args) {
       //测试
        Singleton instance = Singleton.getInstance();
        Singleton instance2 = Singleton.getInstance();
        System.out.println(instance + " === " + instance2);
        System.out.println(instance == instance2);
        System.out.println("instance.hashCode()==" + instance.hashCode());
        System.out.println("instance2.hashCode()==" + instance2.hashCode());
    }
}
/**
 * 饿汉式(静态常量)
 */
class Singleton{

    //1.构造器私有化，外部不能new
    private Singleton(){}

    //2.本类内部创建对象实例
    private final static Singleton instance = new Singleton();

    //3.提供一个公有的静态方法，返回实例对象
    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }

}

优缺点:

2)饿汉式 - 静态代码块

public class SingletonTest02 {

    public static void main(String[] args) {
        //测试
        Singleton instance = Singleton.getInstance();
        Singleton instance2 = Singleton.getInstance();
        System.out.println(instance + " === " + instance2);
        System.out.println(instance == instance2);
        System.out.println("instance.hashCode()==" + instance.hashCode());
        System.out.println("instance2.hashCode()==" + instance2.hashCode());
    }


}

/**
 *  * 饿汉式(静态代码块)
 */
class Singleton{


    //1.构造器私有化，外部不能new
    private Singleton(){}

    //2.本类内部创建对象实例
    private static Singleton instance;

    static { //在静态代码块中，创建单例对象
        instance = new Singleton();
    }

    //3.提供一个公有的静态方法，返回实例对象
    public static Singleton getInstance(){
        return  instance;
    }

}

优缺点:

3)懒汉式- 线程不安全

public class SingletonTest03 {

  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("懒汉式1 ， 线程不安全~");
    Singleton instance = Singleton.getInstance();
    Singleton instance2 = Singleton.getInstance();
    System.out.println(instance == instance2); // true
    System.out.println("instance.hashCode=" + instance.hashCode());
    System.out.println("instance2.hashCode=" + instance2.hashCode());
  }

}

class Singleton {
  private static Singleton instance;
  
  private Singleton() {}
  
  //提供一个静态的公有方法，当使用到该方法时，才去创建 instance
  //即懒汉式
  public static Singleton getInstance() {
    if(instance == null) {
      instance = new Singleton();
    }
    return instance;
  }
}

优缺点

4)懒汉式 - 线程安全，同步方法

public class SingletonTest04 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("懒汉式2，线程安全");
        //测试
        Singleton instance = Singleton.getInstance();
        Singleton instance2 = Singleton.getInstance();
        System.out.println(instance + " === " + instance2);
        System.out.println(instance == instance2);
        System.out.println("instance.hashCode()==" + instance.hashCode());
        System.out.println("instance2.hashCode()==" + instance2.hashCode());
    }
}

/**
 * 懒汉式(线程安全，同步方法)
 */
class Singleton{

    private static Singleton instance;

    private Singleton(){

    }

    public static synchronized  Singleton getInstance(){
        if (instance == null){
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

优缺点

5)懒汉式 - 线程安全，同步代码块

public class SingletonTest05 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("懒汉式2，线程安全，同步代码块");
        //测试
        Singleton instance = Singleton.getInstance();
        Singleton instance2 = Singleton.getInstance();
        System.out.println(instance + " === " + instance2);
        System.out.println(instance == instance2);
        System.out.println("instance.hashCode()==" + instance.hashCode());
        System.out.println("instance2.hashCode()==" + instance2.hashCode());
    }
}

/**
 * 懒汉式(线程安全，同步代码块)
 */
class Singleton{

    private static Singleton instance;

    private Singleton(){

    }

    public static Singleton getInstance(){
        if (instance == null){
            synchronized(Singleton.class){
                instance = new Singleton();
            }

        }
        return instance;
    }
}

优缺点:

6)双重检查

public class SingletonTest06 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("懒汉式，双重检查");
        //测试
        Singleton instance = Singleton.getInstance();
        Singleton instance2 = Singleton.getInstance();
        System.out.println(instance + " === " + instance2);
        System.out.println(instance == instance2);
        System.out.println("instance.hashCode()==" + instance.hashCode());
        System.out.println("instance2.hashCode()==" + instance2.hashCode());
    }
}


//懒汉式(双重检查)
class Singleton{
    private static volatile Singleton instance;

    private Singleton(){}

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

优缺点:

7)静态内部类

public class SingletonTest07 {

  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("使用静态内部类完成单例模式");
    Singleton instance = Singleton.getInstance();
    Singleton instance2 = Singleton.getInstance();
    System.out.println(instance == instance2); // true
    System.out.println("instance.hashCode=" + instance.hashCode());
    System.out.println("instance2.hashCode=" + instance2.hashCode());
    
  }

}

// 静态内部类完成， 推荐使用
class Singleton {
  private static volatile Singleton instance;
  
  //构造器私有化
  private Singleton() {}
  
  //写一个静态内部类,该类中有一个静态属性 Singleton
  private static class SingletonInstance {
    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); 
  }
  
  //提供一个静态的公有方法，直接返回SingletonInstance.INSTANCE
  
  public static synchronized Singleton getInstance() {
    
    return SingletonInstance.INSTANCE;
  }
}

优缺点:

8)枚举

public class SingletonTest08 {
  public static void main(String[] args) {
    Singleton instance = Singleton.INSTANCE;
    Singleton instance2 = Singleton.INSTANCE;
    System.out.println(instance == instance2);
    
    System.out.println(instance.hashCode());
    System.out.println(instance2.hashCode());
    
    instance.sayOK();
  }
}

//使用枚举，可以实现单例, 推荐
enum Singleton {
  INSTANCE; //属性
  public void sayOK() {
    System.out.println("ok~");
  }
}

优缺点:

实际单例的使用：

单例模式在 JDK 应用的源码分析

1)我们 JDK 中 java.lang.Runtime 就是经典的单 例 模 式 饿汉式

2)代码分析 +Debug 源码 代码说明

单例模式注意事项和细节说明

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完