设计模式之单例模式

简介

Java Singleton模式主要作用是保证在Java应用程序中，一个类Class只有一个实例存在。使用Singleton的好处还在于可以节省内存，因为它限制了实例的个数，有利于Java垃圾回收（garbage collection）。
单例模式能够保证一个类仅有唯一的实例，并提供一个全局访问点。单例模式主要有3个特点：

单例类确保自己只有一个实例。
单例类必须自己创建自己的实例。
单例类必须为其他对象提供唯一的实例。

代码实现

饿汉式

public class Single {
    /**
    * 成员变量id
    */
    private int id;
    /**
    * 成员变量name
    */
    private String name;
    /**
    * 初始化时,会立即加载该对象，线程天生安全,调用效率高
    */ 
    private static Single instance = new Single();
    /**
    * 关键：私有构造方法
    * 只允许在内部实例化类
    */
    private Single(){}
    
    public int getId() {
        return id;
    }
    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    /**
    * 获取静态的实例
    */
    public static Single getInstance() {
        return instance;
    }
}

懒汉式
懒汉式单例模式存在多线程并发时候的问题。普通的加锁方式并不能保证创建的类实例唯一，通过使用双重检查锁定是的多线程并发时候不会创建额外的实例。

public class Single {
    /**
     * 成员变量id
     */
    private int id;
    /**
     * 成员变量name
     */
    private String name;
    /**
     * 静态变量：实例
     */
    private static Single instance = null;

    private Single() {
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public static Single getInstance() {
        // 第一次判断
        if (instance == null) {
            // 加锁
            synchronized (Single.class) {
                // 第二次判断
                if (instance == null) {
                    instance = new Single();
                }
            }
        }
        return instance;
    }

}

总结

单例模式最重要的就是使用私有的构造方法，外部不能创建该类的实例，类的实例通过自己内部创建。饿汉式单例类在类被加载时就将自己实例化，它的优点在于无须考虑多线程访问问题，可以确保实例的唯一性。懒汉式单例模式由于存在多线程上的问题，使用双重检查锁定等机制进行控制，这将导致系统性能受到一定影响。