java ossClient单例 java单例模式详解

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mob64ca1404baa2 2024-06-30 00:44:15

文章标签 java ossClient单例设计模式单例模式线程安全懒汉模式 文章分类 Java 后端开发

单例模式

单例对象的类必须保证只有一个实例存在——这是维基百科上对单例的定义，这也可以作为对意图实现单例模式的代码进行检验的标准。

对单例的实现可以分为两大类——懒汉式和饿汉式，他们的区别在于：

懒汉式：指全局的单例实例在第一次被使用时构建。
饿汉式：指全局的单例实例在类装载时构建。

饿汉模式

Singleton类称为单例类，通过使用private的构造函数确保了在一个应用中只产生一个实例，并且是自行实例化的（在Singleton中自己new Singleton()）。单例模式的通用代码如下（这种也称为饿汉式单例）：

public class Singleton {
	//1.自己内部new一个
	private static Singleton instance = new Singleton(); 
	//2.私有构造函数，防止被实例化
	private Singleton() {
	}
	//3.提供一个公共接口，用来返回刚刚new出来的对象
 	public static Singleton getInstance() { 
		 return instance;
	}
	
	public void test() {
		System.out.println("singleton");
	}
}

懒汉模式

懒汉模式（非线程安全）

上面是一个经典的单例模式程序，且这个程序不会产生线程同步问题，因为类第一次加载的时候就初始化了instance。但是单例模式还有其他的实现方式，就有可能会出现线程同步问题，请看下面的例子：

/*
 * 这种方式就是非线程安全了（懒汉式单例）
 */
public class Singleton {
	private static Singleton instance = null;
	private Singleton() {
	}
	public static Singleton getInstance() {
		if(instance == null) {
			instance = new Singleton();
		}
 		return instance;
	}
}

为什么会出现线程安全问题呢？假如一个线程A执行到instance = new Singleton()，但还没有获得对象（对象的初始化是需要时间的），第二个线程B也在执行，执行到判断instance == null时，那么线程B获得的条件也是真，于是也进入实例化instance了，然后线程A获得了一个对象，线程B也获得了一个对象，在内存中就存在了两个对象了！
解决线程安全问题的方法有很多，比如我们可以在getInstance()方法前面加上synchronized关键字来解决，如下：

懒汉模式（线程安全）

/*
 * 这种方式就是线程安全了（懒汉式单例）
 */
public class Singleton{
    
    public static Singleton instance = null;

    public Singleton(){

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

    }    

}

但是synchronized关键字锁住的是这个对象，这样的用法在性能上会有所下降，因为每次调用getInstance()时都要对对象上锁。

可以在内部加synchronized 第一次创建对象的时候就加上，后面就不需要了。

public class Singleton{

  public static Singleton instance = null;

  public Singleton(){

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

            }
        }
        return instance;
  }
  

}

应用场景

1.要求生成唯一序列号的环境。
2.在整个项目中需要一个共享访问点或共享数据，例如一个web页面上的访问量，可以不用每次刷新都把记录存到数据库，但是要确保单例线程安全。
3.创建一个对象需要消耗的资源过多，如要访问IO和数据库等资源。
4.需要定义大量静态常量和静态方法（如工具类）的环境，可以采用单例模式，当然也可以直接声明为static方式。

优点：

1.在内存中只存在一个实例，所有减小诶村的开支，特别是一个对象需要频繁的创建和销毁时，而且创建或销毁时性能又无法优化，单例模式的优势就非常明显。
2.减小了系统的性能开销，当一个对象的产生需要比较多的资源时，如读取配置、产生依赖对象时，则可以通过在应用启动时直接产生一个单例对象，然后用永久驻留在内存中。
3.可以避免对资源的多重占用，如写文件动作，由于只有一个实例存在内存中，避免对同一个资源文件的同时写操作。
4.单例模式可以在系统设置全局的访问点，优化和共享资源访问，例如可以设计一个单例类，负责所有数据表的映射处理。