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java 单例是什么?java 中 单实例和多实例是指的什么

编程之家 2023-10-13 76次浏览

这篇文章给大家聊聊关于java 单例是什么,以及java 中 单实例和多实例是指的什么对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站哦。

java 单例是什么?java 中 单实例和多实例是指的什么

java中的单例模式的代码怎么写

我从我的博客里把我的文章粘贴过来吧,对于单例模式模式应该有比较清楚的解释:

单例模式在我们日常的项目中十分常见,当我们在项目中需要一个这样的一个对象,这个对象在内存中只能有一个实例,这时我们就需要用到单例。

一般说来,单例模式通常有以下几种:

java 单例是什么?java 中 单实例和多实例是指的什么

1.饥汉式单例

public class Singleton{

private Singleton(){};

java 单例是什么?java 中 单实例和多实例是指的什么

private static Singleton instance= new Singleton();

public static Singleton getInstance(){

return instance;

}

}

这是最简单的单例,这种单例最常见,也很可靠!它有个唯一的缺点就是无法完成延迟加载——即当系统还没有用到此单例时,单例就会被加载到内存中。

在这里我们可以做个这样的测试:

将上述代码修改为:

public class Singleton{

private Singleton(){

System.out.println("createSingleton");

};

private static Singleton instance= new Singleton();

public static Singleton getInstance(){

return instance;

}

public static void testSingleton(){

System.out.println("CreateString");

}

}

而我们在另外一个测试类中对它进行测试(本例所有测试都通过Junit进行测试)

public class TestSingleton{

@Test

public void test(){

Singleton.testSingleton();

}

}

输出结果:

createSingleton

CreateString

我们可以注意到,在这个单例中,即使我们没有使用单例类,它还是被创建出来了,这当然是我们所不愿意看到的,所以也就有了以下一种单例。

2.懒汉式单例

public class Singleton1{

private Singleton1(){

System.out.println("createSingleton");

}

private static Singleton1 instance= null;

public static synchronized Singleton1 getInstance(){

return instance==null?new Singleton1():instance;

}

public static void testSingleton(){

System.out.println("CreateString");

}

}

上面的单例获取实例时,是需要加上同步的,如果不加上同步,在多线程的环境中,当线程1完成新建单例操作,而在完成赋值操作之前,线程2就可能判

断instance为空,此时,线程2也将启动新建单例的操作,那么多个就出现了多个实例被新建,也就违反了我们使用单例模式的初衷了。

我们在这里也通过一个测试类,对它进行测试,最后面输出是

CreateString

可以看出,在未使用到单例类时,单例类并不会加载到内存中,只有我们需要使用到他的时候,才会进行实例化。

这种单例解决了单例的延迟加载,但是由于引入了同步的关键字,因此在多线程的环境下,所需的消耗的时间要远远大于第一种单例。我们可以通过一段测试代码来说明这个问题。

public class TestSingleton{

@Test

public void test(){

long beginTime1= System.currentTimeMillis();

for(int i=0;i<100000;i++){

Singleton.getInstance();

}

System.out.println("单例1花费时间:"+(System.currentTimeMillis()-beginTime1));

long beginTime2= System.currentTimeMillis();

for(int i=0;i<100000;i++){

Singleton1.getInstance();

}

System.out.println("单例2花费时间:"+(System.currentTimeMillis()-beginTime2));

}

}

最后输出的是:

单例1花费时间:0

单例2花费时间:10

可以看到,使用第一种单例耗时0ms,第二种单例耗时10ms,性能上存在明显的差异。为了使用延迟加载的功能,而导致单例的性能上存在明显差异,

是不是会得不偿失呢?是否可以找到一种更好的解决的办法呢?既可以解决延迟加载,又不至于性能损耗过多,所以,也就有了第三种单例:

3.内部类托管单例

public class Singleton2{

private Singleton2(){}

private static class SingletonHolder{

private static Singleton2 instance=new Singleton2();

}

private static Singleton2 getInstance(){

return SingletonHolder.instance;

}

}

在这个单例中,我们通过静态内部类来托管单例,当这个单例被加载时,不会初始化单例类,只有当getInstance方法被调用的时候,才会去加载

SingletonHolder,从而才会去初始化instance。并且,单例的加载是在内部类的加载的时候完成的,所以天生对线程友好,而且也不需要

synchnoized关键字,可以说是兼具了以上的两个优点。

4.总结

一般来说,上述的单例已经基本可以保证在一个系统中只会存在一个实例了,但是,仍然可能会有其他的情况,导致系统生成多个单例,请看以下情况:

public class Singleton3 implements Serializable{

private Singleton3(){}

private static class SingletonHolder{

private static Singleton3 instance= new Singleton3();

}

public static Singleton3 getInstance(){

return SingletonHolder.instance;

}

}

通过一段代码来测试:

@Test

public void test() throws Exception{

Singleton3 s1= null;

Singleton3 s2= Singleton3.getInstance();

//1.将实例串行话到文件

FileOutputStream fos= new FileOutputStream("singleton.txt");

ObjectOutputStream oos=new ObjectOutputStream(fos);

oos.writeObject(s2);

oos.flush();

oos.close();

//2.从文件中读取出单例

FileInputStream fis= new FileInputStream("singleton.txt");

ObjectInputStream ois= new ObjectInputStream(fis);

s1=(Singleton3) ois.readObject();

if(s1==s2){

System.out.println("同一个实例");

}else{

System.out.println("不是同一个实例");

}

}

输出:

不是同一个实例

可以看到当我们把单例反序列化后,生成了多个不同的单例类,此时,我们必须在原来的代码中加入readResolve()函数,来阻止它生成新的单例

public class Singleton3 implements Serializable{

private Singleton3(){}

private static class SingletonHolder{

private static Singleton3 instance= new Singleton3();

}

public static Singleton3 getInstance(){

return SingletonHolder.instance;

}

//阻止生成新的实例

public Object readResolve(){

return SingletonHolder.instance;

}

}

再次测试时,就可以发现他们生成的是同一个实例了。

java 单例模式这个要怎么理解

单例模式(Singleton Pattern)是 Java中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。

这种模式涉及到一个单一的类,该类负责创建自己的对象,同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式,可以直接访问,不需要实例化该类的对象。

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。

介绍

意图:保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。

主要解决:一个全局使用的类频繁地创建与销毁。

何时使用:当您想控制实例数目,节省系统资源的时候。

如何解决:判断系统是否已经有这个单例,如果有则返回,如果没有则创建。

关键代码:构造函数是私有的。

应用实例:

1、一个班级只有一个班主任。

2、Windows是多进程多线程的,在操作一个文件的时候,就不可避免地出现多个进程或线程同时操作一个文件的现象,所以所有文件的处理必须通过唯一的实例来进行。

3、一些设备管理器常常设计为单例模式,比如一个电脑有两台打印机,在输出的时候就要处理不能两台打印机打印同一个文件。

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: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。

注意事项:getInstance()方法中需要使用同步锁 synchronized(Singleton.class)防止多线程同时进入造成 instance被多次实例化。

java 中 单实例和多实例是指的什么

简单的说单例就是只能有一个实例,所以地方用到的实例都是同一个。

就好像家人吃饭,桌子是单例的,大家用的是同一个。而碗是多例的,每人都有自几的。下面是具体的例子:

Java模式之单例模式:

单例模式确保一个类只有一个实例,自行提供这个实例并向整个系统提供这个实例。

特点:

1,一个类只能有一个实例

2,自己创建这个实例

3,整个系统都要使用这个实例

例:在下面的对象图中,有一个"单例对象",而"客户甲"、"客户乙"和"客户丙"是单例对象的三个客户对象。可以看到,所有的客户对象共享一个单例对象。而且从单例对象到自身的连接线可以看出,单例对象持有对自己的引用。

Singleton模式主要作用是保证在Java应用程序中,一个类Class只有一个实例存在。在很多操作中,比如建立目录数据库连接都需要这样的单线程操作。一些资源治理器经常设计成单例模式。

外部资源:譬如每台计算机可以有若干个打印机,但只能有一个Printer Spooler,以避免两个打印作业同时输出到打印机中。每台计算机可以有若干个通信端口,系统应当集中治理这些通信端口,以避免一个通信端口被两个请求同时调用。内部资源,譬如,大多数的软件都有一个(甚至多个)属性文件存放系统配置。这样的系统应当由一个对象来治理这些属性文件。一个例子:Windows回收站。

在整个视窗系统中,回收站只能有一个实例,整个系统都使用这个惟一的实例,而且回收站自行提供自己的实例。因此,回收站是单例模式的应用。两种形式:

1,饿汉式单例类

public class Singleton{ private Singleton(){}//在自己内部定义自己一个实例,是不是很希奇?

//注重这是private只供内部调用 private static Singleton instance= new Singleton();//这里提供了一个供外部访问本class的静态方法,可以直接访问

public static Singleton getInstance(){

return instance;

}

} 2,懒汉式单例类 public class Singleton{ private static Singleton instance= null; public static synchronized Singleton getInstance(){//这个方法比上面有所改进,不用每次都进行生成对象,只是第一次

//使用时生成实例,提高了效率!

if(instance==null)

instance=new Singleton();

return instance;}}

第二中形式是lazy initialization,也就是说第一次调用时初始Singleton,以后就不用再生成了。

注重到lazy initialization形式中的synchronized,这个synchronized很重要,假如没有synchronized,那么使用getInstance()是有可能得到多个Singleton实例。

一般来说第一种比较安全。进入讨论组讨论。

什么是单例模式

单例模式,是一种常用的软件设计模式。在它的核心结构中只包含一个被称为单例的特殊类。

通过单例模式可以保证系统中,应用该模式的类一个类只有一个实例。即一个类只有一个对象实例。

单例模式是设计模式中最简单的形式之一。这一模式的目的是使得类的一个对象成为系统中的唯一实例。

要实现这一点,可以从客户端对其进行实例化开始。因此需要用一种只允许生成对象类的唯一实例的机制,“阻止”所有想要生成对象的访问。

使用工厂方法来限制实例化过程。这个方法应该是静态方法(类方法),因为让类的实例去生成另一个唯一实例毫无意义。

扩展资料:

优缺点:

优点

一、实例控制

单例模式会阻止其他对象实例化其自己的单例对象的副本,从而确保所有对象都访问唯一实例。

二、灵活性

因为类控制了实例化过程,所以类可以灵活更改实例化过程。

缺点

一、开销

虽然数量很少,但如果每次对象请求引用时都要检查是否存在类的实例,将仍然需要一些开销。可以通过使用静态初始化解决此问题。

二、可能的开发混淆

使用单例对象(尤其在类库中定义的对象)时,开发人员必须记住自己不能使用new关键字实例化对象。因为可能无法访问库源代码,因此应用程序开发人员可能会意外发现自己无法直接实例化此类。

三、对象生存期

不能解决删除单个对象的问题。在提供内存管理的语言中(例如基于.NET Framework的语言),只有单例类能够导致实例被取消分配,因为它包含对该实例的私有引用。在某些语言中(如 C++),其他类可以删除对象实例,但这样会导致单例类中出现悬浮引用。

参考资料:百度百科---单例模式

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