设计模式-单例模式(二)

2023-05-03 15:20:59 浏览数 (1)

单例模式的优点

单例模式有以下几个优点:

  1. 可以保证系统中只有一个实例存在,避免了资源浪费和多个实例之间的冲突。
  2. 全局唯一的实例可以让系统中的不同模块共享该实例,方便协同工作。
  3. 单例对象只需要在第一次被访问时才被创建,可以提高系统性能和资源利用率。

单例模式的缺点

单例模式虽然具有许多优点,但也有一些缺点:

  1. 单例对象的职责过重,会造成类的负担过重,应避免出现大量的全局变量和函数。
  2. 单例模式对测试和扩展不利,因为单例对象的行为难以模拟和扩展。
  3. 单例模式的实现可能会增加系统的复杂性。

在实际应用中,需要根据具体情况选择适合的单例模式实现方式,并注意线程安全性和系统的扩展性。

以下是单例模式的示例代码。

代码语言:javascript复制
public class Singleton {
    // 定义一个私有的单例对象
    private static Singleton instance;
    
    // 将构造方法私有化,防止外部创建对象
    private Singleton() {}
    
    // 提供一个全局访问点,使用 synchronized 关键字实现线程安全
    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

如果想要在多线程环境下实现高效的单例模式,可以使用双重检查锁,如下所示:

代码语言:javascript复制
public class Singleton {
    // 定义一个私有的单例对象
    private volatile static Singleton instance;
    
    // 将构造方法私有化,防止外部创建对象
    private Singleton() {}
    
    // 提供一个全局访问点,使用双重检查锁实现线程安全和高效性
    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

上述代码中,使用了 volatile 关键字来确保 instance 在多线程环境下的可见性,同时使用双重检查锁来确保线程安全和高效性。

除了双重检查锁之外,还可以使用静态内部类实现单例模式,如下所示:

代码语言:javascript复制
public class Singleton {
    // 定义一个私有的单例对象
    private static class SingletonHolder {
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }
    
    // 将构造方法私有化,防止外部创建对象
    private Singleton() {}
    
    // 提供一个全局访问点,使用静态内部类实现线程安全和高效性
    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }
}

上述代码中,使用了静态内部类来创建单例对象,并确保线程安全和高效性。

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