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单例模式简单理解

发布时间:2023-05-15 06:08:17

单例模式是一种常用的创建型设计模式,能够确保在整个应用程序中只有一个实例对象存在,并且提供一个全局访问点,使得该实例对象可以被其他对象轻松地访问和使用。

单例模式的核心思想是使用一个全局变量或者静态方法来保存单例对象,以确保在整个应用程序中只有一个实例对象被创建和使用。通过这种方式,可以避免应用程序中出现重复创建和多次使用同一对象的情况,从而提高应用程序的可维护性和性能。

单例模式的应用场景非常广泛,比如日志输出器、配置管理器、数据库连接池、线程池等等都可以使用单例模式实现。下面我们一起来看看如何使用单例模式来实现一个简单的日志输出器。

首先,我们定义一个日志输出器类Logger。

public class Logger {

    private static Logger instance;

    private Logger() {
    }

    public static Logger getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Logger();
        }
        return instance;
    }

    public void log(String message) {
        System.out.println(message);
    }
}

在上面的代码中,我们使用了一个静态变量instance来保存单例对象。在getInstance()方法中,如果instance变量为空,则创建一个新的Logger对象并赋值给instance变量。如果instance变量不为空,则直接返回该变量的值(也就是单例对象)。在log()方法中,我们只是简单地输出一条日志信息。

接下来,我们使用单例模式来使用Logger类。

Logger logger = Logger.getInstance();
logger.log("Hello, world!");

在上面的代码中,我们通过getInstance()方法获取了Logger类的单例对象,并调用了log()方法来输出一条日志信息。

需要注意的是,单例模式不能保证线程安全,如果多个线程同时使用getInstance()方法获取单例对象,有可能会创建出多个实例对象。为了保证线程安全,我们可以使用synchronized关键字加锁来保证同一时间只有一个线程可以获取单例对象。

public static synchronized Logger getInstance() {
    if (instance == null) {
        instance = new Logger();
    }
    return instance;
}

上面的代码中,我们在getInstance()方法前加了synchronized关键字,在获取单例对象时会对整个方法加锁,从而保证线程安全。

除了使用synchronized关键字外,还可以使用双重检查锁定(Double Checked Locking)技术来保证线程安全。双重检查锁定技术可以避免每次获取单例对象时都需要加锁的情况,提高了性能。

public static Logger getInstance() {
    if (instance == null) {
        synchronized (Logger.class) {
            if (instance == null) {
                instance = new Logger();
            }
        }
    }
    return instance;
}

在上面的代码中,我们使用了一个双重检查锁定技术来确保在多个线程同时访问getInstance()方法时只有一个线程可以创建单例对象。

总之,单例模式是一种非常实用的设计模式,能够确保在整个应用程序中只有一个实例对象存在,并提供一个全局访问点,使得该实例对象可以被其他对象轻松地访问和使用。无论是在日志输出器、配置管理器、数据库连接池、线程池等领域,都有着广泛的应用场景。