Java中常用的设计模式之单例模式详解

来源：脚本之家时间：2022-02-27 18:02:06

注意

1、单例类只能有一个实例。

2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。

3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

优点

1.在内存里只有一个实例，减少了内存的开销，尤其是频繁的创建和销毁实例（比如管理学院首页页面缓存）。

2.避免对资源的多重占用（比如写文件操作）。

缺点

1.没有接口，不能继承，与单一职责原则冲突，一个类应该只关心内部逻辑，而不关心外面怎么样来实例化。

使用场景

1.要求生产唯一序列号。

2.WEB 中的计数器，不用每次刷新都在数据库里加一次，用单例先缓存起来。

3.创建的一个对象需要消耗的资源过多，比如 I/O 与数据库的连接等。

一、实现方式

package com.asurplus.common.singleton.style1;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import java.util.Objects;
@Slf4j
public class ResUtils {
    private volatile static ResUtils instance = null;
    /**
     * 私有的构造方法
     */
    private ResUtils() {
    }
    /**
     * 提供获取实例的方法
     *
     * @return
     */
    public static ResUtils getInstance() {
        // 为空才创建
        if (Objects.isNull(instance)) {
            // 避免并发操作时
            synchronized (ResUtils.class) {
                // 为空才创建
                if (Objects.isNull(instance)) {
                    // 创建新对象
                    instance = new ResUtils();
                    log.info("创建了对象");
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

我们将其构造方法私有化，从而外部无法创建实例，并且我们提供了获取唯一实例的方法，这样我们就能从外部得到该实例。

二、实现方式

package com.asurplus.common.singleton.style2;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
@Slf4j
public class ResUtils2 {
    /**
     * 静态内部类
     */
    private static class ResUtils2Holder {
        private static ResUtils2 instance = new ResUtils2();
    }
    /**
     * 提供获取实例的方法
     *
     * @return
     */
    public static ResUtils2 getInstance() {
        return ResUtils2Holder.instance;
    }
}

我们使用静态内部类的方法创建实例，因为 JVM 只会加载一次的原理，所以最终只会创建一个实例，并且提供了获取实例的方法，这样我们就能从外部得到该实例。

三、测试

package com.asurplus.common.singleton;
import com.asurplus.common.singleton.style1.ResUtils;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
/**
 * 单例模式
 */
public class TestMain {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建线程池
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            executorService.execute(ResUtils::getInstance);
        }
        executorService.shutdown();
    }
}

输出结果

可以看出，我们获取了 100 次实例，只创建了一个实例，从而实现了我们的单例模式。