Java 23中設計模式之單例模式7種實現方式

Java 單例模式 · 發表 2019-01-24 17:19:05

摘要：一、懶漢式（執行緒不安全） package com.java.singleton; //懶漢式執行緒不安全 public class LazySingleton { //私有構造方法只允許在內部進行例項的建立 private LazySingleton() { ...

一、懶漢式（執行緒不安全）

package com.java.singleton;

//懶漢式 執行緒不安全
public class LazySingleton {

//私有構造方法 只允許在內部進行例項的建立
private LazySingleton() {
}


private static LazySingleton instance = null;

//建立例項
public static LazySingleton getInstance() {

if (instance == null) {
instance = new LazySingleton();
}

return instance;
}
}

二、懶漢式（執行緒安全）

package com.java.singleton;

//懶漢式 執行緒安全
public class SynchronizedLazySingleton {

//私有構造方法 只允許在內部進行例項的建立
private SynchronizedLazySingleton() {
}


private static SynchronizedLazySingleton instance = null;

//建立例項執行緒安全
public static synchronized SynchronizedLazySingleton getInstance() {

if (instance == null) {
instance = new SynchronizedLazySingleton();
}

return instance;
}

}

三、餓漢式（執行緒安全）

package com.java.singleton;

//餓漢式
public class HungrySingleton {

//私有構造方法 只允許在內部進行例項的建立
private HungrySingleton() {
}

//靜態初始化 由JVM保證執行緒安全
private static HungrySingleton instance = new HungrySingleton();

//建立例項
public static HungrySingleton getInstance() {

return instance;
}

}

四、快取實現（執行緒不安全）

package com.java.singleton;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

//執行緒不安全 快取實現
public class CacheSingleton {

//私有構造方法 只允許在內部進行例項的建立
private CacheSingleton() {
}

//構造快取容器
private static Map<String, CacheSingleton> map = new HashMap<>();

//構造預設的存放key
private static final String DEFAULT_KEY = "Cache";


//建立例項
public static CacheSingleton getInstance() {

//先從快取中取 沒有就建立並放入快取有就返回
CacheSingleton instance = (CacheSingleton) map.get(DEFAULT_KEY);

if (instance == null) {

instance = new CacheSingleton();
map.put(DEFAULT_KEY, instance);
}

return instance;
}

}

五、雙重檢查加鎖（懶漢式執行緒安全的進一步優化）

package com.java.singleton;


//雙重檢查加鎖懶漢式在方法上加synchronized的進一步優化
public class DoubleCheckedLockingSingleton {

//私有構造方法 只允許在內部進行例項的建立
private DoubleCheckedLockingSingleton() {
}

//volatile 修飾的變數不會被本地執行緒快取 對該變數的讀寫直接作用於共享記憶體 類似於互斥鎖
private volatile static DoubleCheckedLockingSingleton instance = null;

//建立例項
public static DoubleCheckedLockingSingleton getInstance() {

if (instance == null) {

synchronized (DoubleCheckedLockingSingleton.class) {

if (instance == null) {
instance = new DoubleCheckedLockingSingleton();
}
}

}

return instance;
}


}

六、 Lazy Initialization Holder Class實現單例

package com.java.singleton;


//靜態內部類 Lazy Initialization Holder Class
public class LazyInitializationHolderClassSingleton {

//私有構造方法 只允許在內部進行例項的建立
private LazyInitializationHolderClassSingleton() {
}

/*
* 靜態成員式內部類 該內部類的例項物件與外部類的例項無繫結關係
* 有且只有在LazyInitializationHolder被呼叫instance時 在會對物件例項進行裝載
* 從而實現延時載入
*/
private static class LazyInitializationHolder {

/*
* 靜態初始化器 由JVM保證執行緒安全
*
*/
private static LazyInitializationHolderClassSingleton instance = new LazyInitializationHolderClassSingleton();
}


//建立例項
public static LazyInitializationHolderClassSingleton getInstance() {

return LazyInitializationHolder.instance;
}


}

七、列舉實現單例

package com.java.singleton;

public enum EnumSingleton {

//列舉類的每個元素 都代表一個單例
uniqueEnumSingleton;


publicvoid method() {

System.out.println("EnumSingleton"+uniqueEnumSingleton.hashCode());
}

}

八、測試類

package com.java.singleton;

import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class SingletonApplicationTests {

@Test
public void testCacheSingleton() {

for (int i = 0; i < 3; i++) {

System.out.println("CacheSingleton\t" + CacheSingleton.getInstance());
}
System.out.println("-------------------------------------------------------------------\n");
}

@Test
public void testDoubleCheckedLockingSingleton() {

for (int i = 0; i < 3; i++) {

System.out.println("DoubleCheckedLockingSingleton\t" + DoubleCheckedLockingSingleton.getInstance());
}
System.out.println("-------------------------------------------------------------------\n");
}

@Test
public void testEnumSingleton() {

for (int i = 0; i < 3; i++) {

EnumSingleton.uniqueEnumSingleton.method();
}
System.out.println("-------------------------------------------------------------------\n");
}


@Test
public void testHungrySingleton() {

for (int i = 0; i < 3; i++) {

System.out.println("HungrySingleton\t" + HungrySingleton.getInstance());
}
System.out.println("-------------------------------------------------------------------\n");
}


@Test
public void testLazyInitializationHolderClassSingleton() {

for (int i = 0; i < 3; i++) {

System.out.println("LazyInitializationHolderClassSingleton\t" + LazyInitializationHolderClassSingleton.getInstance());
}
System.out.println("-------------------------------------------------------------------\n");
}

@Test
public void testLazySingleton() {

for (int i = 0; i < 3; i++) {

System.out.println("LazySingleton\t" + LazySingleton.getInstance());
}
System.out.println("-------------------------------------------------------------------\n");
}


@Test
public void testSynchronizedLazySingleton() {

for (int i = 0; i < 3; i++) {

System.out.println("SynchronizedLazySingleton\t" + SynchronizedLazySingleton.getInstance());
}
System.out.println("-------------------------------------------------------------------\n");
}


}

九、測試結果