java线程单例
Ⅰ 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。
Ⅱ Java模式设计之单例模式(一)
作为对象的创建模式[GOF ] 单例模式确保某一个类只有一个实例 而且自行实例化并向整个系统提供这个实例 这个类称为单例类
单例模式的要点
单例单例
显然单例模式的要点有三个 一是某各类只能有一个实例 二是它必须自行创建这个事例 三是它必须自行向整个系统提供这个实例 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
资源管理
一些资源管理器常常设计成单例模式
在计算机系统中 需要管理的资源包括软件外部资源 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传真卡 但是只应该有一个软件负责管理传真卡 以避免出现两份传真作业同时传到传真卡中的情况 每台计算机可以有若干通信端口 系统应当集中管理这些通信端口 以避免一个通信端口同时被两个请求同时调用
需要管理的资源包括软件内部资源 譬如 大多数的软件都有一个(甚至多个)属性(properties)文件存放系统配置 这样的系统应当由一个对象来管理一个属性文件
需要管理的软件内部资源也包括譬如负责记录网站来访人数的部件 记录软件系统内部事件 出错信息的部件 或是对系统的表念蚂现进行检查的部件等 这些部件都必须集中管理 不可政出多头
这些资源管理器构件必须只有一个实例 这是其一 它们必须自行初始化 这是其二 允许整个系统访问自己这是其三 因此 它们都满足单例模式的条件 是单例模式的应用
一个例子 Windows 回收站
Windows x 以后的视窗系统中都有一个回收站 下图就显示了Windows 的回收站
在整个视窗系尘高核统中 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
双重检查成例
在本章最后的附录里研究了双重检查成例 双重检查成例与单例模式并无直接的关系 但是由于很多C 语言设计师在单例模式里面使用双重检查成例 所以这一做法也被很多Java 设计师所模仿 因此 本书在附录里提醒读者 双重检查成例在Java 语言里并不能成立 详情请见本章的附录
单例模式的结构
单例模式有以下的特点
…… 单例类只可有一个实例
…… 单例类必须自己创建自己这惟一的实例
…… 单例类必须给所有其他对象提供这一实例
虽然单例模式中的单例类被限定只能有一个实例 但是单例模式和单例类可以很容易被推广到任意且有限多个实例的情况 这时候称它为多例模式(Multiton Pattern) 和多例类(Multiton Class) 请见 专题 多例(Multiton )模式与多语言支持 一章 单例类的简略类图如下所示
由于Java 语言的特点 使得单例模式在Java 语言的实现上有自己的特点 这些特点主要表现在单例类如何将自己实例化上
饿汉式单例类饿汉式单例类是在Java 语言里实现得最为简便的单例类 下面所示的类图描述了一个饿汉式单例类的典型实现
从图中可以看出 此类已经自已将自己实例化
代码清单 饿汉式单例类
public class EagerSingleton { private static final EagerSingleton m_instance = new EagerSingleton() /** * 私有的默认构造子*/ private EagerSingleton() { } /** * 静态工厂方法*/ public static EagerSingleton getInstance()
{
Java 与模式return m_instance }
读者可以看出 在这个类被加载时 静态变量m_instance 会被初始化 此时类的私有构造子会被调用 这时候 单例类的惟一实例就被创建出来了
Java 语言中单例类的一个最重要的特点是类派掘的构造子是私有的 从而避免外界利用构造子直接创建出任意多的实例 值得指出的是 由于构造子是私有的 因此 此类不能被继承
懒汉式单例类
与饿汉式单例类相同之处是 类的构造子是私有的 与饿汉式单例类不同的是 懒汉式单例类在第一次被引用时将自己实例化 如果加载器是静态的 那么在懒汉式单例类被加载时不会将自己实例化 如下图所示 类图中给出了一个典型的饿汉式单例类实现
代码清单 懒汉式单例类
package javapatterns singleton demos public class LazySingleton { private static LazySingleton m_instance = null /** * 私有的默认构造子 保证外界无法直接实例化*/ private LazySingleton() { } /** * 静态工厂方法 返还此类的惟一实例*/ synchronized public static LazySingleton getInstance()
{ if (m_instance == null)
{ m_instance = new LazySingleton() } return m_instance }
读者可能会注意到 在上面给出懒汉式单例类实现里对静态工厂方法使用了同步化 以处理多线程环境 有些设计师在这里建议使用所谓的 双重检查成例 必须指出的是 双重检查成例 不可以在Java 语言中使用 不十分熟悉的读者 可以看看后面给出的小节
同样 由于构造子是私有的 因此 此类不能被继承 饿汉式单例类在自己被加载时就将自己实例化 即便加载器是静态的 在饿汉式单例类被加载时仍会将自己实例化 单从资源利用效率角度来讲 这个比懒汉式单例类稍差些
从速度和反应时间角度来讲 则比懒汉式单例类稍好些 然而 懒汉式单例类在实例化时 必须处理好在多个线程同时首次引用此类时的访问限制问题 特别是当单例类作为资源控制器 在实例化时必然涉及资源初始化 而资源初始化很有可能耗费时间 这意味着出现多线程同时首次引用此类的机率变得较大
饿汉式单例类可以在Java 语言内实现 但不易在C++ 内实现 因为静态初始化在C++ 里没有固定的顺序 因而静态的m_instance 变量的初始化与类的加载顺序没有保证 可能会出问题 这就是为什么GoF 在提出单例类的概念时 举的例子是懒汉式的 他们的书影响之大 以致Java 语言中单例类的例子也大多是懒汉式的 实际上 本书认为饿汉式单例类更符合Java 语言本身的特点
登记式单例类
登记式单例类是GoF 为了克服饿汉式单例类及懒汉式单例类均不可继承的缺点而设计的 本书把他们的例子翻译为Java 语言 并将它自己实例化的方式从懒汉式改为饿汉式 只是它的子类实例化的方式只能是懒汉式的 这是无法改变的 如下图所示是登记式单例类的一个例子 图中的关系线表明 此类已将自己实例化
代码清单 登记式单例类
import java util HashMap public class RegSingleton { static private HashMap m_registry = new HashMap() static { RegSingleton x = new RegSingleton() m_registry put( x getClass() getName() x) } /** * 保护的默认构造子*/ protected RegSingleton() {} /** * 静态工厂方法 返还此类惟一的实例*/ static public RegSingleton getInstance(String name)
{ if (name == null)
{ name = javapatterns singleton demos RegSingleton } if (m_registry get(name) == null)
{ try { m_registry put( name Class forName(name) newInstance() ) } catch(Exception e)
{ System out println( Error happened ) } return (RegSingleton) (m_registry get(name) ) } /** * 一个示意性的商业方法*/ public String about()
{ return Hello I am RegSingleton }它的子类RegSingletonChild 需要父类的帮助才能实例化 下图所示是登记式单例类子类的一个例子 图中的关系表明 此类是由父类将子类实例化的
下面是子类的源代码
代码清单 登记式单例类的子类
import java util HashMap public class RegSingletonChild extends RegSingleton { public RegSingletonChild() {} /** * 静态工厂方法*/ static public RegSingletonChild getInstance()
{ return (RegSingletonChild)
RegSingleton getInstance( javapatterns singleton demos RegSingletonChild ) } /** * 一个示意性的商业方法*/ public String about()
{ return Hello I am RegSingletonChild }
在GoF 原始的例子中 并没有getInstance() 方法 这样得到子类必须调用的getInstance(String name)方法并传入子类的名字 因此很不方便 本章在登记式单例类子类的例子里 加入了getInstance() 方法 这样做的好处是RegSingletonChild 可以通过这个方法 返还自已的实例 而这样做的缺点是 由于数据类型不同 无法在RegSingleton 提供这样一个方法 由于子类必须允许父类以构造子调用产生实例 因此 它的构造子必须是公开的 这样一来 就等于允许了以这样方式产生实例而不在父类的登记中 这是登记式单例类的一个缺点
lishixin/Article/program/Java/gj/201311/27416
Ⅲ java 单例模式
System.out.println (Singleton.getInstance());
System.out.println (Singleton.getInstance());
main 函数中有这两句,一摸一样。
第一句执行的时候,第一次调用getInstance(),意思是要获取Singleton的一个对象实例。
而正常情况下,我们要获取对象的话是用 new Singleton(),这个方法的,但是这个方法在Singleton里面被声明为:private ,意思是外界不能调用。
不能调用,我怎么用你的对象?
Singleton里面实现了生成对象的方法,getInstance(),你要用他的对象就必须调用这个方法。
而这个方法里面你也看到了,如果
if(instance == null){
instance = new Singleton();
}
如果没有实例则创建一个新的,但是已经创建过的话,就返回已经存在的实例。
所以输出结果:
net.chelson.chapter5.Singleton@de6ced
net.chelson.chapter5.Singleton@de6ced
你两次调用的这个对象的内存地址都是相同的,也就是说,是同一个东西(对象)
这个总的来说就是:
类的构造方法私有化(防止外界构造新对象)
提供获取实例的方法(用于外界调用)
作用:用于提供只能有一个实例的对象。
Ⅳ 关于JAVA单例的问题
这个问题由最开始使用JACKSON JSON而衍生出来 因为官网上建议将ObjectMapper作为全局变量使用从而提高效率 所以 我们项目里面使用了单例 在使用单例的时候 我们无可厚非的考虑了资源在使用时是否要保证互斥的情况
最开始的写法
Java代码
public final class JacksonJsonMapper {
static volatile ObjectMapper objectMapper = null;
private JacksonJsonMapper(){}
public static ObjectMapper getInstance(){
if (objectMapper==null){
objectMapper = new ObjectMapper();
}
return objectMapper;
}
}
在此期间 我考虑了两个问题 并与团队中的另外一个兄弟发生了激烈的讨论
在使用getInstance()方法的时候 是否要使用synchronized关键字
在使用objectMapper writeValueAsString(object)时 因为此方法非静态方法 在此方法内是否会使用到对象自有的属性 而在并发的时候出现前者属性被后者银并搏覆盖的问题
后再看了源码后 排除了第锋祥二个顾虑 ObjectMapper是与线程绑定的 所以是线程安全的 并且也在官网的线程安全介绍中得到了证实
Jackson follows thread safety rules typical for modern factory based Java data format handlers (similar to what say Stax or JAXP implementations do) For example:
Factories (ObjectMapper JsonFactory) are thread safe once configured: so ensure that all configuration is done from a single thread and before instantiating anything with factory
Reader/writer instances (like JsonParser and JsonParser) are not thread safe there is usually no need for them to be but if for some reason you need to access them from multiple threads external synchronization is needed
All transformer objects (custom serializers deserializers) are expected to be stateless and thereby thread safe state has to be stored somewhere outside instances (in ThreadLocal or context objects passed in like DeserializationContext)
第一个顾虑在看完下面这篇文章蔽漏后 得到了解决方法
l
Java代码
public final class JacksonJsonMapper {
static volatile ObjectMapper objectMapper = null;
private JacksonJsonMapper(){}
public static ObjectMapper getInstance(){
if (objectMapper==null){
synchronized (ObjectMapper class) {
if (objectMapper==null){
objectMapper = new ObjectMapper();
}
}
}
return objectMapper;
}
}
lishixin/Article/program/Java/gj/201311/27515
Ⅳ 什么是Java单例模式啊
楼主您好
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。一些资源管理器常常设计成单例模式。
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,系统应当集中管理这些通信端口,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管理这些属性文件。
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,是不是很奇怪?
//注意这是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。