單例模式的設計與實現,及效能測試
單例模式在實際應用中使用非常廣泛,比如日誌寫入,單例模式可以避免錯誤,資料庫連線可以避免鎖死,用例執行可以避免重複呼叫。
先是列舉實現法:
public enum Singleton01 {
INSTANCE;
public void operator() {
System.out.println("Operator");
}
}
再是內部類實現法:
public class Singleton02 { private static class Module { private static final Singleton02 instance = new Singleton02(); } private Singleton02() { ; } public static Singleton02 getInstance() { return Module.instance; } }
再是餓漢式:
public class Singleton03 {
private static final Singleton03 instance = new Singleton03();
private Singleton03() {
}
public static Singleton03 getInstance() {
return instance;
}
}
再是懶漢式:
public class Singleton04 { private static Singleton04 instance; private Singleton04() { } public synchronized static Singleton04 getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton04(); } return instance; } }
下面是測試程式:
import java.util.concurrent.CountDownLatch; public class Client2 { private static int threadCount = 10; private static long jobCountPerThread = 1000000L; public static void main(String[] args) throws InterruptedException { testEnum(); testInnerClass(); testHungeryClass(); testLazyClass(); } public static void testEnum() throws InterruptedException { long startTime = System.currentTimeMillis(); CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(threadCount); for (int i = 0; i < threadCount; i++) { new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { // TODO Auto-generated method stub for (int i = 0; i < jobCountPerThread; i++) { Singleton01 s1 = Singleton01.INSTANCE; } countDownLatch.countDown(); } }).start(); } countDownLatch.await(); long endTime = System.currentTimeMillis(); System.out.println("列舉單例模式總消耗時間:" + (endTime - startTime) + "毫秒"); } public static void testInnerClass() throws InterruptedException { long startTime = System.currentTimeMillis(); CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(threadCount); for (int i = 0; i < threadCount; i++) { new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { // TODO Auto-generated method stub for (int i = 0; i < jobCountPerThread; i++) { Singleton02 s1 = Singleton02.getInstance(); } countDownLatch.countDown(); } }).start(); } countDownLatch.await(); long endTime = System.currentTimeMillis(); System.out.println("內部類單例模式總消耗時間:" + (endTime - startTime) + "毫秒"); } public static void testHungeryClass() throws InterruptedException { long startTime = System.currentTimeMillis(); CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(threadCount); for (int i = 0; i < threadCount; i++) { new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { // TODO Auto-generated method stub for (int i = 0; i < jobCountPerThread; i++) { Singleton03 s1 = Singleton03.getInstance(); } countDownLatch.countDown(); } }).start(); } countDownLatch.await(); long endTime = System.currentTimeMillis(); System.out.println("餓漢式單例模式總消耗時間:" + (endTime - startTime) + "毫秒"); } public static void testLazyClass() throws InterruptedException { long startTime = System.currentTimeMillis(); CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(threadCount); for (int i = 0; i < threadCount; i++) { new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { // TODO Auto-generated method stub for (int i = 0; i < jobCountPerThread; i++) { Singleton04 s1 = Singleton04.getInstance(); } countDownLatch.countDown(); } }).start(); } countDownLatch.await(); long endTime = System.currentTimeMillis(); System.out.println("懶漢式單例模式總消耗時間:" + (endTime - startTime) + "毫秒"); } }
最後就很簡單了,執行起來,可以看到各個不同的模式的效率:
由圖上很簡單可以看出,各自不同的特點,除了懶漢式,其它幾種效率都不錯,但是餓漢式因為不是延遲載入,所以某些場合下不適合,可能會造成開銷增加,懶漢式支援延遲載入,但是因為執行緒安全問題,所以效率下降比較嚴重,考慮綜合因素,結論是列舉型別是執行緒安全效率又高的,同時是非延遲載入的,內部類是支援延遲載入的,也是執行緒安全的,而且效能也不錯。
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