基于静态Singleton模式的使用介绍

我来为你讲解“基于静态 Singleton 模式的使用介绍”的完整攻略。

什么是 Singleton 模式

Singleton 模式是一种创建型模式，其指的是一个类仅有一个实例，并且提供访问该实例的全局访问点。Singleton 模式通常用来控制服务线程池、计数器或者共享打印机等需要在整个程序中只有一个实例的情况。

静态 Singleton 模式

静态 Singleton 模式是在应用程序启动时就已经初始化了单例实例。其特点在于：

• 能够在多线程环境下安全的访问该实例；
• 对外只提供一个全局可访问点；
• 对外永远只暴露这个单例实例。

下面，我们来分别讲解如何通过代码来实现静态 Singleton 模式。

单线程环境下的静态 Singleton 模式

在单线程环境下，我们可以通过一个静态成员变量来实现 Singleton 模式，代码如下所示：

public class Singleton {
    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    private Singleton (){}
    public static Singleton getInstance() {
        return INSTANCE;
    }
}

在这个代码中，我们使用 private 私有构造函数和 private static final Singleton INSTANCE 属性来保证全局仅有一个 Singleton 实例，并且通过静态成员函数 getInstance() 暴露该唯一实例。

多线程环境下的静态 Singleton 模式

在多线程环境下，如果直接使用上面的代码，可能会遇到线程安全问题，即有可能产生多个 Singleton 实例的情况。为了避免这种情况发生，我们可以通过添加同步锁来实现，代码如下：

public class Singleton {
    private static volatile Singleton INSTANCE ;
    private Singleton (){}
    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if (INSTANCE == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (INSTANCE == null) {
                    INSTANCE = new Singleton();
                }
            }
        }
        return INSTANCE;
    }
}

代码中使用 volatile 关键字来保证INSTANCE的可见性；在 getInstance() 方法中，使用双重校验锁来保证线程安全。

总结

以上就是静态 Singleton 模式的使用介绍攻略，基于静态 Singleton 模式可以实现全局唯一实例的访问点，从而实现全局资源共享、线程池等功能，在应用中具有较为广泛的应用。

示例1：Java中Runtime.getRuntime()方法就是使用了基于静态Singleton模式的实现机制，其中Runtime类的单例实例就是在应用程序启动时候创建的，因此能够在整个应用程序中被访问到。

示例2：Spring框架中的ApplicationContext实例同样也是一个典型的基于静态Singleton模式的实现机制，每一个Spring应用程序只有一个ApplicationContext实例，从而实现了全局的上下文管理与资源共享。