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「构造函数的八种方法」构造函数的八种方法公式

单例模式是一种设计模式,它确保一个类只能有一个实例,并提供了一个全局访问点来访问该实例。

在Java中,可以通过将类的构造函数设置为私有,以防止其他类实例化它,并提供一个静态方法来获取类的唯一实例。该方法在第一次被调用时创建实例,以后每次调用该方法时都返回同一个实例。

以下是一个简单的Java单例模式示例:

public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton() { //私有构造函数 } public static synchronized Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } }

在这个示例中,Singleton类的构造函数是私有的,所以其他类不能实例化它。getInstance()方法是静态的,每次调用时都会检查instance是否为null。如果instance为null,则创建一个新的实例并将其赋值给instance。如果instance不为null,则返回现有实例。由于这个方法是同步的,所以只有一个线程能够访问它,从而确保只创建一个实例。

1.懒汉式单例模式:

懒汉式单例模式是在需要时才创建单例实例。在该模式下,单例实例不会在程序启动时立即被创建,而是在第一次请求时创建。以下是懒汉式单例模式的一个简单实现:

public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton() { // 私有构造函数 } public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } }

在上面的代码中,instance是一个静态变量,当第一次请求getInstance()方法时,会创建一个新的实例并将其赋值给instance。之后,每次调用getInstance()方法时,都会返回该实例。

2.饿汉式单例模式:

饿汉式单例模式是在程序启动时就创建单例实例,无论是否需要该实例。

以下是饿汉式单例模式的一个简单实现:

public class Singleton { private static final Singleton instance = new Singleton(); private Singleton() { // 私有构造函数 } public static Singleton getInstance() { return instance; } }

在上面的代码中,instance是一个静态常量,它在类加载时就被创建并赋值。由于该实例是静态的,所以可以通过getInstance()方法来访问它。

下面是一个完整的单例模式示例,它使用懒汉式实现:

public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton() { // 私有构造函数 } public static synchronized Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } }

在上面的示例中,instance是一个静态变量,getInstance()方法是静态的,所以可以在没有创建实例的情况下调用它。该方法是同步的,以避免多个线程同时创建实例。在第一次调用getInstance()方法时,会创建一个新的实例并将其赋值给instance。在之后的每次调用中,都会返回现有实例。

3.双重校验锁(Double Checked Locking):

双重校验锁是一种常用的单例模式优化方式。它利用了懒加载和同步机制,只在需要时才创建单例实例,并保证了线程安全。以下是双重校验锁的一个简单实现:

public class Singleton { private static volatile Singleton instance; private Singleton() { // 私有构造函数 } public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { synchronized ) { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } } } return instance; } }

在上面的代码中,instance变量使用了volatile关键字,以确保多个线程之间的可见性。双重检查锁定是通过先检查instance是否为null,然后才进入同步块来实现的。在同步块内部,再次检查instance是否为null,如果为null则创建一个新实例。该实现方法既满足了线程安全,又避免了不必要的同步操作。

4.枚举(Enum):

枚举模式在Java中是一种非常常用的单例模式实现方式,它的使用非常简单。下面是枚举模式的一个简单示例:

public enum Singleton { INSTANCE; private String name; private Singleton() { = "Singleton"; } public String getName() { return name; } }

在上面的代码中,Singleton是一个枚举类型,并且只有一个枚举常量INSTANCE,它是一个单例实例。枚举常量在类加载时被初始化,并且只会被初始化一次,因此枚举实现单例模式是线程安全的。

可以通过Single来获取单例实例。在单例类中,可以定义一些成员变量和成员方法,这些成员变量和成员方法都是单例实例的属性和行为。

下面是使用枚举模式实现单例模式的一个示例:

public class Main { public static void main(String[] args) { Singleton singleton1 = Single; Singleton singleton2 = Single; Sy(singleton1 == singleton2); // 输出true Sy()); // 输出Singleton Sy()); // 输出Singleton } }

在上面的代码中,创建了两个单例实例singleton1和singleton2,它们都是通过枚举常量Single来获取的。由于枚举常量在类加载时被初始化,并且只会被初始化一次,因此singleton1和singleton2是同一个实例。可以通过==运算符来判断它们是否相等。

在单例类中,可以定义一些成员变量和成员方法,这些成员变量和成员方法都是单例实例的属性和行为。在上面的示例中,定义了一个成员变量name和一个成员方法getName(),可以通过单例实例来访问它们。

总之,使用枚举模式实现单例模式非常简单,只需要定义一个枚举类型,并在其中定义一个枚举常量,该枚举常量就是单例实例。在需要获取单例实例时,只需要使用枚举常量即可。

5.静态内部类(Static Inner Class):

静态内部类是一种比较常见的单例模式实现方式。它使用静态内部类来保存单例实例,并且只有在需要时才加载该内部类。以下是静态内部类实现单例模式的一个简单示例:

public class Singleton { private Singleton() { // 私有构造函数 } private static class SingletonHolder { private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); } public static Singleton getInstance() { return Single; } }

在上面的代码中,SingletonHolder是一个静态内部类,它只在需要时才会被加载。INSTANCE是在静态内部类中创建的,这样可以保证线程安全和懒加载。由于静态内部类只会被加载一次,因此可以避免创建多个实例的问题。

总之,以上五种方式都可以用来实现单例模式,并且都有各自的优缺点。选择哪种实现方式,取决于具体的应用场景和需求。例如,如果需要在单例实例初始化时进行一些复杂的计算,可以使用静态内部类实现懒加载;如果需要确保单例实例只有一个,并且需要支持序列化和反序列化,可以使用枚举实现单例模式。

此外,还可以通过其他方式来优化单例模式的实现,例如使用IoC容器或者使用ThreadLocal来保证线程安全等。不过,在实际应用中,建议根据具体需求和实际情况进行选择和优化。

责任编辑: 鲁达

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