자바 싱글턴 패턴 구현 방법

1. 싱글턴 패턴이란 무엇입니까

싱글턴: 클래스에 인스턴스가 하나만 있는지 확인하고 이에 액세스할 수 있는 전역 액세스 지점을 제공합니다.

싱글톤 패턴은 일반적으로 사용되는 소프트웨어 디자인 패턴 중 하나입니다. 그 목적은 전체 애플리케이션에서 클래스의 인스턴스가 하나만 있도록 하는 것입니다.

예를 들어, 시스템을 시작할 때 애플리케이션의 전체 수명 주기 동안 표시되고 고유한 일부 공개 구성 정보를 로드해야 합니다. 이 경우 싱글톤 모드로 설계해야 합니다. . 예: 스프링 컨테이너, 세션 팩토리, 캐시, 데이터베이스 연결 풀 등

2. 인스턴스의 고유성을 보장하는 방법

1) 외부 초기화 방지

2) 클래스 자체로 인스턴스화

3) 한 번 인스턴스화 보장

4) 인스턴스를 얻기 위한 외부 메서드 제공

5) 스레드 안전성

3. 여러 단순관심모델 비교

(1) 배고픈 중국풍

"배가 고프니까 지체하지 말고 바로 먹어야 한다", 클래스 정의에서 Static 개인 변수는 동시에 인스턴스화됩니다.

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

①정적 프라이빗 클래스 변수를 선언하고 즉시 인스턴스화하여 단일 인스턴스화 보장

②외부 인스턴스화를 방지하기 위한 프라이빗 생성(리플렉션을 통해 인스턴스화 가능, 이 경우 고려되지 않음)

③싱글톤 인스턴스의 외부 획득을 위한 공용 getInstance() 메소드 제공

장점: 스레드 안전성, 빠른 인스턴스 획득 단점: 클래스 로딩은 인스턴스 초기화, 메모리 낭비를 의미함

(2) 게으른 남자 스타일

"이 사람은 게으르고 필요할 때까지 인스턴스화하지 않습니다.", 게으른 로딩.

public class Singleton {
private static Singleton singleton = null;
 
private Singleton() {
 
}
 
public static Singleton getInstance() {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}
}

장점: 인스턴스를 획득하는 방법은 인스턴스를 초기화하여 시스템 자원을 절약한다

단점: ① 인스턴스를 획득할 경우 초기화 작업이 더 많아지고 로딩이 많아진다. 속도가 느려져 시스템 성능에 영향을 미칩니다

②인스턴스를 얻을 때마다 Null이 아닌 검사가 필요하므로 시스템 오버헤드가 커집니다

3스레드로부터 안전하지 않습니다. 여러 스레드가 동시에 getInstance()에 액세스하면 여러 인스턴스를 생성할 수 있습니다.

다음으로 스레드 안전 변환을 수행합니다.

1) 동기화 잠금

public synchronized static Singleton getInstance() {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}

장점: 스레드 안전성, 단점: 인스턴스를 얻을 때마다 잠가야 하는데, 이는 리소스를 소모합니다. 실제로 인스턴스가 생성된 이상 잠글 필요가 없습니다. it again

2) 이중 확인 잠금

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

장점: 스레드 안전성, 이중 확인, 인스턴스가 초기화되기 전에만 동기화 보장, 고효율 단점: 여전히 인스턴스가 비어 있는지 판단하여 일정량의 리소스를 소비

3) Static Inner 클래스

public class Singleton {
 
private Singleton() {
 
}
 
private static class SingletonHolder {
private static final Singleton singleton = new Singleton();
}
 
public static Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.singleton;
}
}

장점: 동기화로 인한 성능 손실을 방지하고 로딩을 지연할 수 있음

(3) 열거형

public enum Singleton {
    INSTANCE;
public void init() {
System.out.println("资源初始化。。。");
}
}

자연적으로 스레드로부터 안전하며 리플렉션이 인스턴스를 생성하는 것을 방지합니다.

4. 싱글턴 모드의 장점과 단점