[转]各种创建单例模式的优缺点
单例模式应用于一个类只有一个实例的情况,并且为其实例提供一个全局的访问点。
特点:
1.一个类只有一个实例
2.自己创建这个实例
3.整个系统只能用这个实例
应用场景
外部资源:每台计算机有若干个打印机,但只能有一个PrinterSpooler,以避免两个打印作业同时输出到打印机。
内部资源:大多数软件都有一个(或多个)属性文件存放系统配置,这样的系统应该有一个对象管理这些属性文件。
实现方式
1.饿汉式:单例实例在类装载时就构建,急切初始化。(预先加载法)
/** * 饿汉式(推荐) * */ public class Singleton1 { private Singleton1() { } public static Singleton1 instance = new Singleton1(); public Singleton1 getInstance() { return instance; } }
优点 | 1.线程安全 2.在类加载的同时已经创建好一个静态对象,调用时反应速度快 |
缺点 | 资源效率不高,可能getInstance()永远不会执行到,但执行该类的其他静态方法或者加载了该类(class.forName),那么这个实例仍然初始化 |
2.懒汉式:单例实例在第一次被使用时构建,延迟初始化。
class Singleton2 { private Singleton2() { } public static Singleton2 instance = null; public static Singleton2 getInstance() { if (instance == null) {
//多个线程判断instance都为null时,在执行new操作时多线程会出现重复情况 instance = new Singleton2(); } return instance; } }
懒汉式在单个线程中没有问题,但在多线程就可能会出现两个或多个Singleton2实例情况,
虽然后面实例化的Singleton2会覆盖前面实例化的Singleton2,但最好避免这样的情况。
改进方式就是加锁synchornized
class Singleton3 { private Singleton3() { } public static Singleton3 instance = null; public static synchronized Singleton3 getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton3(); } return instance; } }
优点 | 资源利用率高,不执行getInstance()就不会被实例,可以执行该类的其他静态方法 |
缺点 | 第一次加载时不够快,多线程使用不必要的同步开销大 |
3.双重检测
class Singleton4 { private Singleton4() { } public static Singleton4 instance = null; public static Singleton4 getInstance() { if (instance == null) { synchronized (Singleton4.class) { if (instance == null) { instance = new Singleton4(); } } } return instance; } }
优点 | 资源利用率高,不执行getInstance()就不被实例,可以执行该类其他静态方法 |
缺点 | 第一次加载时反应不快,由于java内存模型一些原因偶尔失败 |
4.静态内部类
class Singleton5 { private Singleton5() { } private static class SingletonHelp { static Singleton5 instance = new Singleton5(); } public static Singleton5 getInstance() { return SingletonHelp.instance; } }
优点 | 资源利用率高,不执行getInstance()不被实例,可以执行该类其他静态方法 |
缺点 | 第一次加载时反应不够快 |
总结:一般采用饿汉式(1),若对资源十分在意可以采用静态内部类(4),不建议采用懒汉式及双重检测(2、3)
另外
对于第二种可以采用volatile方式
volatile用更低的代价代替同步
解释:同步的代价主要有覆盖范围决定,如果可以降低同步的覆盖范围,可大幅提升性能。
而volatile覆盖范围是变量级别的,因此同步代价很低。
volatile原理:告诉处理器,不要将其放入工作内存,而是直接在主存操作。因此,当多处理器或多线程在访问该变量时
都将直接操作主存,这在本质上做到了变量共享。
volation优势:
1.更大的程度吞吐量
2.更少的代码实现多线程
3.程序伸缩性好
4.比较好理解,无需太高的学习成本
volatile不足:
1.容易出问题
2.比较难设计
参考文献
http://yiminghe.iteye.com/blog/404334
http://developer.51cto.com/art/201103/249322.htm
本文转自: http://www.blogjava.net/wangchenyang/archive/2011/09/05/363081.html
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