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Java中常用的设计模式之单例模式详解

发布时间:2026-01-11

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  • 注意
  • 优点
  • 缺点
  • 使用场景
    • 一、实现方式
    • 二、实现方式
    • 三、测试
  • 总结

    注意

    1、单例类只能有一个实例。

    2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。

    3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

    优点

    1.在内存里只有一个实例,减少了内存的开销,尤其是频繁的创建和销毁实例(比如管理学院首页页面缓存)。

    2.避免对资源的多重占用(比如写文件操作)。

    缺点

    1.没有接口,不能继承,与单一职责原则冲突,一个类应该只关心内部逻辑,而不关心外面怎么样来实例化。

    使用场景

    1.要求生产唯一序列号。

    2.WEB 中的计数器,不用每次刷新都在数据库里加一次,用单例先缓存起来。

    3.创建的一个对象需要消耗的资源过多,比如 I/O 与数据库的连接等。

    一、实现方式

    package com.asurplus.common.singleton.style1;
    import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
    import java.util.Objects;
    @Slf4j
    public class ResUtils {
        private volatile static ResUtils instance = null;
        /**
         * 私有的构造方法
         */
        private ResUtils() {
        }
        /**
         * 提供获取实例的方法
         *
         * @return
         */
        public static ResUtils getInstance() {
            // 为空才创建
            if (Objects.isNull(instance)) {
                // 避免并发操作时
                synchronized (ResUtils.class) {
                    // 为空才创建
                    if (Objects.isNull(instance)) {
                        // 创建新对象
                        instance = new ResUtils();
                        log.info("创建了对象");
                    }
                }
            }
            return instance;
        }
    }
    

    我们将其构造方法私有化,从而外部无法创建实例,并且我们提供了获取唯一实例的方法,这样我们就能从外部得到该实例。

    二、实现方式

    package com.asurplus.common.singleton.style2;
    import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
    @Slf4j
    public class ResUtils2 {
        /**
         * 静态内部类
         */
        private static class ResUtils2Holder {
            private static ResUtils2 instance = new ResUtils2();
        }
        /**
         * 提供获取实例的方法
         *
         * @return
         */
        public static ResUtils2 getInstance() {
            return ResUtils2Holder.instance;
        }
    }
    

    我们使用静态内部类的方法创建实例,因为 JVM 只会加载一次的原理,所以最终只会创建一个实例,并且提供了获取实例的方法,这样我们就能从外部得到该实例。

    三、测试

    package com.asurplus.common.singleton;
    import com.asurplus.common.singleton.style1.ResUtils;
    import java.util.concurrent.ExecutorService;
    import java.util.concurrent.Executors;
    /**
     * 单例模式
     */
    public class TestMain {
        public static void main(String[] args) {
            // 创建线程池
            ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
                executorService.execute(ResUtils::getInstance);
            }
            executorService.shutdown();
        }
    }
    

    输出结果

    可以看出,我们获取了 100 次实例,只创建了一个实例,从而实现了我们的单例模式。

    总结

    本篇文章就到这里了,希望能够给你带来帮助,也希望您能够多多关注的更多内容!  

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