Design Pattern - Singleton in Java

目的

• 使得类的一个对象成为该类系统中唯一的实例

定义

• 一个类有且仅有一个实例，并且自行实例化向整个系统提供

要点

1. 某个类只能有一个实例
2. 必须自行创建实例
3. 必须自行向这个系统提供这个实例

实现

1. 只提供私有的构造方法
2. 含有一个该类的静态私有对象
3. 提供一个静态的公有方法用于创建，获取静态私有对象

• Create class instance when class is loaded

public class SingletonOne {
  // private class constructor
  private SingletonOne () {

  }

  // private static instance
  private static SingletonOne INSTANCE = new SingletonOne();

  // return instance in public method
  public static SingletonOne getInstance() {
    return INSTANCE;
  }
}

// SingletonOne instance = SingletonOne.getInstance();

• Only create instance when the method is being called

public class SingletonTwo {
  private SingletonTwo () {

  }

  private static SingletonTwo INSTANCE = null;

  public static SingletonTwo getInstance() {
    if (INSTANCE == null) INSTANCE = new SingletonTwo();
    return INSTANCE;
  }
}

注意

• lazy loading 存在线程风险 1
  1. 同步锁
  2. 双重校验锁
  3. 静态内部类
  4. 枚举

优点

1. 在内存中只有一个对象，节省内存空间
2. 避免频繁地创建对象，提高性能
3. 避免对共享资源的多重占用

缺点

1. 扩展比较困难
2. 如果实例化后的对象长期不利用，系统将默认为垃圾进行回收，造成对象状态丢失

场景

1. 创建对象时占用资源过多，但同时有需要用到该类对象
2. 对系统内资源要求统一读写，如读写配置信息
3. 当多个实例存在可能引起程序逻辑错误，如号码生成器 （ID）