java程序性能优化之设计优化--设计模式:单例模式(1)
2017-07-18 19:52
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单例模式是设计模式中使用最普遍的模式之一,它是一种对象创建模式,用于创建一个对象的具体示事例,它可以确保系统中一个类只产生一个实例。
使用单例设计模式给我带来的好处就是:
1,对于频繁使用的对象,可以省略创建对象所花费的时间
2,由于new的次数减少,因而对内存的使用频率也会降低,这将减轻GC压力,因此,使用单例模式便可以有效的改善系统性能
单例模式的核心在于通过一个接口返回唯一的对象事例,下面的示例即为一个简单的单例模式设计:
注意:单例类必须要有一个私有的构造方法,用来防止类被系统中的其它代码实例化,其次,成员变量和方法是static的。
上面这种单例的设计模式俗称恶汉式,非常简单可靠,但不足之处就是无法对singleton实例做延迟加载。加入单例的创建过程很慢,而成员变量又是静态的,因此jvm加载单例类时,单例对象就会被创建,而此时,如果这个单例类在系统的其它地方使用在,那么使用这个单例类的地方都会初始化这个成员变量,而不管是否被使用到,相当于我们并没有使用单例类,但是它还是会被创建出来。为了解决这个问题,并提高系统在相关函数调用时的反应速度,就需引入延迟加载机制。
上面的示例中:对静态成员变量赋值null保证启动时没有额外的负载,其次在静态方法中判断是否又singleton的实例,没有则创建,有则直接返回,注意的一点是,这个方法须是同步的,否则在多线程中会导致多个实例被创建。
上面的这种设计方式相对于第一种方式来说,虽然实现了延迟加载的功能,然而它引入了同步锁,因此在多线程环境中,它的耗时要比第一种大很多,因此为了解决这个问题,还需要对其进行改进。
这个设计方法中:单例模式内部使用内部类来实例化一个单例的实例,这样当Singleton类被加载时,其内部类并不会被实例化,故当类被加载进jvm中的时候,单例对象并不会被实例化,而当getInstance方法被调用时才会加载内部类并实例化singleton。因此这种方法同时兼备上面两种实现的优点。
使用内部类的方法来实现单例,既可以做到延迟加载,也不必使用同步关键字,是一种比较完善的实现。
使用单例设计模式给我带来的好处就是:
1,对于频繁使用的对象,可以省略创建对象所花费的时间
2,由于new的次数减少,因而对内存的使用频率也会降低,这将减轻GC压力,因此,使用单例模式便可以有效的改善系统性能
单例模式的核心在于通过一个接口返回唯一的对象事例,下面的示例即为一个简单的单例模式设计:
public class Singleton { private Singleton(){ } private static Singleton singleton = new Singleton(); public static Singleton getInstance(){ return singleton; } }
注意:单例类必须要有一个私有的构造方法,用来防止类被系统中的其它代码实例化,其次,成员变量和方法是static的。
上面这种单例的设计模式俗称恶汉式,非常简单可靠,但不足之处就是无法对singleton实例做延迟加载。加入单例的创建过程很慢,而成员变量又是静态的,因此jvm加载单例类时,单例对象就会被创建,而此时,如果这个单例类在系统的其它地方使用在,那么使用这个单例类的地方都会初始化这个成员变量,而不管是否被使用到,相当于我们并没有使用单例类,但是它还是会被创建出来。为了解决这个问题,并提高系统在相关函数调用时的反应速度,就需引入延迟加载机制。
public class Singleton { private Singleton() { } private static Singleton singleton = null; public synchronized static Singleton getInstance() { if (singleton == null) { singleton = new Singleton(); } return singleton; } }
上面的示例中:对静态成员变量赋值null保证启动时没有额外的负载,其次在静态方法中判断是否又singleton的实例,没有则创建,有则直接返回,注意的一点是,这个方法须是同步的,否则在多线程中会导致多个实例被创建。
上面的这种设计方式相对于第一种方式来说,虽然实现了延迟加载的功能,然而它引入了同步锁,因此在多线程环境中,它的耗时要比第一种大很多,因此为了解决这个问题,还需要对其进行改进。
public class Singleton { private Singleton() {} private static class SingletonHandler{ private static Singleton singleton = new Singleton(); } public synchronized static Singleton getInstance() { return SingletonHandler.singleton; } }
这个设计方法中:单例模式内部使用内部类来实例化一个单例的实例,这样当Singleton类被加载时,其内部类并不会被实例化,故当类被加载进jvm中的时候,单例对象并不会被实例化,而当getInstance方法被调用时才会加载内部类并实例化singleton。因此这种方法同时兼备上面两种实现的优点。
使用内部类的方法来实现单例,既可以做到延迟加载,也不必使用同步关键字,是一种比较完善的实现。
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