单例模式课件

单例模式课件单击此处添加副标题XX有限公司汇报人：XX目录01单例模式概念02单例模式实现03单例模式优缺点04单例模式在不同语言中的实现05单例模式的高级用法06单例模式案例分析单例模式概念章节副标题01定义与特点单例模式特点节约内存资源，保证全局唯一，便于管理控制。单例模式定义确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。0102应用场景01在需要严格控制资源访问的场景，如数据库连接池，单例模式确保资源唯一。02系统配置信息只需一份实例，单例模式可避免配置不一致问题。资源管理配置管理与其他设计模式对比单例模式确保类只有一个实例，工厂模式则负责创建多个不同实例。与工厂模式对比01单例模式控制实例数量，策略模式侧重于算法的封装与互换。与策略模式对比02单例模式实现章节副标题02懒汉式实现在首次需要实例时才进行创建，避免不必要的资源占用。延迟初始化通过同步机制确保多线程环境下实例的唯一性和线程安全性。线程安全处理饿汉式实现在类加载时就创建单例对象，保证线程安全。类加载时初始化实现方式简单，执行效率高，适合大多数场景。简单高效线程安全问题饿汉模式在类加载时创建实例，天然线程安全，但可能造成资源浪费。01饿汉模式安全懒汉模式延迟加载，但多线程环境下可能创建多个实例，需加锁或双重检查。02懒汉模式风险单例模式优缺点章节副标题03优点分析确保一个类只有一个实例，节省内存空间。严格控制对唯一实例的访问，便于管理资源。资源节约控制访问缺点及解决方案单例模式限制了类的扩展性，解决方案是通过依赖注入或工厂模式来灵活管理实例。扩展性受限单例模式可能导致资源长期占用不释放，解决方案是引入清理机制或弱引用。资源占用问题使用限制单例模式在多线程环境下需额外处理，否则可能创建多个实例。线程安全限制单例模式限制了类的扩展，难以通过继承和多态来扩展功能。扩展性受限单例模式在不同语言中的实现章节副标题04Java中的实现结合懒汉式与同步，减少锁开销，提高效率。双重检查锁首次调用时创建实例，需同步机制保证线程安全。懒汉式实现类加载时即创建实例，线程安全但可能浪费内存。饿汉式实现C++中的实现首次调用时创建实例，非线程安全，需手动加锁处理并发问题。懒汉式实现0102程序启动时即初始化实例，线程安全但可能造成资源浪费。饿汉式实现03C++11起推荐，利用静态局部变量特性实现线程安全的延迟加载。静态局部变量Python中的实现利用Python模块的缓存机制，首次导入时实例化，后续导入直接返回同一实例。模块导入法自定义元类，在类创建时拦截并修改实例化过程，确保类只有一个实例。元类控制通过装饰器控制类实例化，确保每个类仅生成一个实例，适用于任何类。装饰器实现单例模式的高级用法章节副标题05枚举单例枚举单例实现方式简单，且能避免反射攻击，保证线程安全。实现简单安全枚举单例天然支持序列化机制，反序列化时不会创建新对象。序列化安全静态内部类实现01延迟加载静态内部类在首次被访问时才会加载，实现单例的延迟初始化。02线程安全利用类加载机制保证线程安全，无需额外同步措施。注册式单例实现方式通过注册表管理单例对象，实现全局唯一实例的获取。优点分析提高灵活性，便于扩展和维护，支持动态注册和获取单例。单例模式案例分析章节副标题06实际项目应用使用单例模式实现全局唯一的日志记录器，统一管理日志输出，便于维护和调试。日志记录器在项目中，单例模式确保只有一个数据库连接实例，避免资源浪费和冲突。数据库连接管理常见问题及解决通过私有化构造函数和静态实例变量，确保只有一个实例存在。多实例创建问题采用双重检查锁定或静态内部类方式，解决多线程环境下的实例创建问题。线程安全问题设计模式扩展介绍懒汉式、饿汉式等