文章详情

短信预约-IT技能 免费直播动态提醒

请输入下面的图形验证码

提交验证

短信预约提醒成功

Java设计模式的单例模式实例分析

2023-06-29 17:41

关注

本文小编为大家详细介绍“Java设计模式的单例模式实例分析”,内容详细,步骤清晰,细节处理妥当,希望这篇“Java设计模式的单例模式实例分析”文章能帮助大家解决疑惑,下面跟着小编的思路慢慢深入,一起来学习新知识吧。

什么是单例模式

单例模式(Singleton Pattern)是 Java 中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。 这种模式涉及到一个单一的类,该类负责创建自己的对象,同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式,可以直接访问,不需要实例化该类的对象。

注意:

单例类只能有一个实例。

单例类必须自己创建自己的唯一实例。

单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

单例模式大致分为懒汉式和饿汉式,接下来用案例分析

懒汉式一

是否 Lazy 初始化: 是

是否多线程安全:否

实现难度: 易

描述: 这种方式是最基本的实现方式,这种实现最大的问题就是不支持多线程。因为没有加锁 synchronized,所以严格意义上它并不算单例模式。

这种方式 lazy loading 很明显,不要求线程安全,在多线程不能正常工作。

概念看不懂没关系,接下来举例。

案例一:

创建一个剑类,这个类可以实例化一把剑。

虹猫和蓝兔两个人都想要造一把剑,虹猫先打造了一把剑,命名为长虹剑,然后蓝兔也打造了一把剑,但是没有命名。

现在来分析两个情况,一个情况是正常模式,另一种情况是单例模式。

正常模式

剑类:

public class Jians {    private String name;    public String getName() {        return name;    }    public void setName(String name) {        this.name = name;    }}

测试类:

public class Demo1 {    public static void main(String[] args) {         //虹猫的剑        Jians hong = new Jians();         //蓝兔的剑        Jians lan = new Jians();        hong.setName("长虹剑");        System.out.println(hong.getName());        System.out.println(lan.getName());    }}

结果:

Java设计模式的单例模式实例分析

在正常模式下,我new了虹猫和蓝兔的剑。其实就是两把剑,两个不同的对象。

单例模式

剑类:

剑类中的getInstance()方法有一个造剑的功能,也就是new一个剑对象的功能。

 public class Jian {    private static Jian jian;    private String name;    public static Jian getInstance() {        if (jian == null) {            jian = new Jian();        }        return jian;    }    public String getName() {        return name;    }    public void setName(String name) {        this.name = name;    }}

测试类:

public class Demo {    public static void main(String[] args) {        //虹猫的剑        Jian hong = Jian.getInstance();        //蓝兔的剑        Jian lan = Jian.getInstance();        //虹猫把剑命名长虹剑        hong.setName("长虹剑");        //输出        System.out.println(hong.getName());        System.out.println(lan.getName());    }}

结果:

Java设计模式的单例模式实例分析

在单例模式下,我new了虹猫和蓝兔的剑。其实就是一把剑,一个相同的对象。

为什么线程不安全呢

单例模式下的剑类:

 public class Jian {    private static Jian jian;    private String name;    public static Jian getInstance() {        if (jian == null) {            jian = new Jian();        }        return jian;    }    public String getName() {        return name;    }    public void setName(String name) {        this.name = name;    }}

就拿这个类来说,他是线程不安全的。因为他通过getInstance()方法来获取对象。如果是多线程运行,有线程1和线程2都先后进入了这个方法,因为线程1刚进入方法还没有返回对象,线程2就进入了方法。所以线程2也会new一个对象,因为此时线程2进入方法的时候jian还是null的。

懒汉式二

是否 Lazy 初始化: 是

是否多线程安全: 是

实现难度: 易

描述: 这种方式具备很好的 lazy loading,能够在多线程中很好的工作,但是,效率很低,99% 情况下不需要同步。

优点: 第一次调用才初始化,避免内存浪费。

缺点: 必须加锁 synchronized 才能保证单例,但加锁会影响效率。

为什么线程安全呢

这里还用上面那个案例,这次主要介绍懒汉式一和懒汉式二的区别。

懒汉式一和懒汉式二的主要区别在剑类上。

懒汉式一的剑类:

 public class Jian {    private static Jian jian;    private String name;    public static Jian getInstance() {        if (jian == null) {            jian = new Jian();        }        return jian;    }    public String getName() {        return name;    }    public void setName(String name) {        this.name = name;    }}

懒汉式二的剑类:

 public class Jian {    private static Jian jian;    private String name;    public static synchronized Jian getInstance() {        if (jian == null) {            jian = new Jian();        }        return jian;    }    public String getName() {        return name;    }    public void setName(String name) {        this.name = name;    }}

在getInstance()方法前加了个字段synchronized,synchronized是一把锁,作用是同一时间只能有一个线程进入这个方法,这样就避免了懒汉式一中两个线程都进入方法的情况出现,就不会new两个对象,所以线程安全。

饿汉式

是否 Lazy 初始化: 否

是否多线程安全: 是

实现难度: 易

描述: 这种方式比较常用,但容易产生垃圾对象。

优点: 没有加锁,执行效率会提高。

缺点: 类加载时就初始化,浪费内存。

饿汉式就是直接在类中new一个对象,就是不管你需不需要剑我已经把剑造好了。

饿汉式剑类:

public class Jian {    private static Jian jian=new Jian();    private String name;    public static synchronized Jian getInstance() {        return jian;    }    public String getName() {        return name;    }    public void setName(String name) {        this.name = name;    }}

测试类:

public class Demo {    public static void main(String[] args) {        //虹猫的剑        Jian hong = Jian.getInstance();        //蓝兔的剑        Jian lan = Jian.getInstance();        //虹猫把剑命名长虹剑        hong.setName("长虹剑");        //输出        System.out.println(hong.getName());        System.out.println(lan.getName());    }}

Java设计模式的单例模式实例分析

饿汉式中剑类的getInstance()方法已经失去了造剑的功能,测试类调用它只是返回一把提前造好的剑

懒汉式与饿汉式的区别

还是这个案例,虹猫和蓝兔都想造一把剑,懒汉式是有一个剑类,剑类中有一个造剑的方法,调用这个方法的时候打造一把剑。饿汉式也有一个剑类,不同的是这个剑类直接就把剑造好了,没有造剑的方法,不管你虹猫和蓝兔想不想造剑,剑都已经造好了。

优点: 没有加锁,执行效率会提高。 缺点: 类加载时就初始化,浪费内存。

现在在看饿汉式的优缺点就容易理解了。

读到这里,这篇“Java设计模式的单例模式实例分析”文章已经介绍完毕,想要掌握这篇文章的知识点还需要大家自己动手实践使用过才能领会,如果想了解更多相关内容的文章,欢迎关注编程网行业资讯频道。

阅读原文内容投诉

免责声明:

① 本站未注明“稿件来源”的信息均来自网络整理。其文字、图片和音视频稿件的所属权归原作者所有。本站收集整理出于非商业性的教育和科研之目的,并不意味着本站赞同其观点或证实其内容的真实性。仅作为临时的测试数据,供内部测试之用。本站并未授权任何人以任何方式主动获取本站任何信息。

② 本站未注明“稿件来源”的临时测试数据将在测试完成后最终做删除处理。有问题或投稿请发送至: 邮箱/279061341@qq.com QQ/279061341

软考中级精品资料免费领

  • 历年真题答案解析
  • 备考技巧名师总结
  • 高频考点精准押题
  • 2024年上半年信息系统项目管理师第二批次真题及答案解析(完整版)

    难度     801人已做
    查看
  • 【考后总结】2024年5月26日信息系统项目管理师第2批次考情分析

    难度     348人已做
    查看
  • 【考后总结】2024年5月25日信息系统项目管理师第1批次考情分析

    难度     311人已做
    查看
  • 2024年上半年软考高项第一、二批次真题考点汇总(完整版)

    难度     432人已做
    查看
  • 2024年上半年系统架构设计师考试综合知识真题

    难度     220人已做
    查看

相关文章

发现更多好内容

猜你喜欢

AI推送时光机
位置:首页-资讯-后端开发
咦!没有更多了?去看看其它编程学习网 内容吧
首页课程
资料下载
问答资讯