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- 一次请求执行流程。
- java 代码是如何运行的?
- 堆内存满了后怎么办?
- 用单例模式如何优化系统性能呢?
大家好，今天给大家分享一个写代码的设计模式，就是我们最最耳熟能详的单例设计模式。
可能很多人都听说过这个单例设计模式了，甚至都写的贼溜，但是今天给大家说说用这个单例设计模式，咱们是怎么把代码的性能大幅度提升的，单例模式跟代码性能的关系，恐怕很多兄弟还没认真研究过呢!文章源自玩技e族-https://www.playezu.com/206261.html
一次请求执行流程
首先我们先来看看什么叫做单例模式，要理解单例模式，我们就得先说说不用单例模式的时候，我们平时创建对象是怎么弄的。文章源自玩技e族-https://www.playezu.com/206261.html
平时创建对象这个简单吧，比如我们搞一个对外的 web 接口，然后再接口收到一个请求的时候，就创建一个对象。文章源自玩技e族-https://www.playezu.com/206261.html
这个伪代码如下：
上面那段代码极为的简单，假设你有一个 Controller 对外提供一个 http 接口，然后每次你通过浏览器发送一个创建用户的请求。文章源自玩技e族-https://www.playezu.com/206261.html
也就是针对/user/create 这个 url 的请求，发送一个 CreateUserRequest 请求参数，代码里就会通过 new 关键字，搞出来一个 User 对象。文章源自玩技e族-https://www.playezu.com/206261.html
然后再通过new关键字创建一个 UserService 组件来，接着把 User 对象交给 UserService 组件去插入这个用户数据到数据库里去，这段代码基本但凡是懂 java 的应该都能看懂。文章源自玩技e族-https://www.playezu.com/206261.html
但是这里有一个问题，大家知道每次处理请求的时候，这段代码运行他会干什么事情吗?文章源自玩技e族-https://www.playezu.com/206261.html
其实有一个最关键的点就是，他每次请求过来都会在内存里创建一个 User 对象和一个 UserService 对象，那这些对象是如何创建的呢?文章源自玩技e族-https://www.playezu.com/206261.html
java 代码是如何运行的?
下面就得给大家来揭秘一下这个代码运行的底层原理了，首先呢，当我们启动一个 Java 程序的时候，一定会启动一个 JVM 进程。文章源自玩技e族-https://www.playezu.com/206261.html
比如说上面那段代码，你可能是通过 SpringBoot 这类框架用 main 方法启动的，也可能是把他打包以后放到 Tomcat 里去运行的。
如果你是直接运行 main 方法来启动的，那么就会直接启动一个 JVM 进程，如果你是把代码打包以后放 Tomcat 里运行的，那么 Tomcat 自己本身就是一个 JVM 进程。
如下图：
接着呢，其实你启动的 JVM 进程，会把你写好的代码加载到内存里来然后运行你写的代码，你的代码运行起来以后，他就可以干你希望他干的事情了，比如说接收浏览器发送的 http 请求，然后创建一些对象，插入数据库等等。
如下图所示：
那么这个时候，有一个很关键的点，就是你的代码运行的时候用 new User() 和 new UserService() 创建出来的对象扔哪儿去了?
很简单，你的 JVM 进程是有一块自己的内存区域可以用的，而且就他可以用，这块区域叫做堆内存。
这就类似于咱们自己家盖个小别墅，弄一块院子自己可以在里面种花种草一样，别人不能在你家院子里种黄瓜和大蒜，对不对?
如下图：
那么接着呢，上面我们写的那段代码，大家注意一下，每次收到一个请求，都会创建一个 User 对象和一个 UserService 对象，对不对?
所以说，随着你不停的发送请求不停的发送请求，咱们的代码是不是会不停的创建对象不停的创建对象，然后咱们的堆内存里，对象是不是就会变的越来越多，越来越多?
如下图：
堆内存满了后怎么办?
那么我问大家一个问题，堆内存是一块内存空间，他是可以无限制的一直放入对象的吗?
当然不是了，当你的对象越来越多，太多的时候，就会把这块内存空间给塞满，塞满了以后他就放不下新的对象了，这个时候怎么办呢?
他会触发一个垃圾回收的动作，就是 JVM 进程自己偷偷摸摸开了一个垃圾回收线程，这个线程就专门盯着我们的堆内存，感觉他快满了，就把里面的对象清理掉一部分，这就叫做垃圾回收。
如下图：
但是每次垃圾回收都有一个问题，他因为要清理掉一些对象，所以往往会在清理对象的时候，避免你再创建新的对象了。
不然就跟你妈妈打扫你的房间一样，人家一边在打扫垃圾，结果你还不停的吃东西往地下扔垃圾，你妈妈不打你屁股才怪，对吧?所以一般垃圾回收的时候，会让 JVM 进程停止工作，别创建新的对象了。
如下图：
那么在垃圾回收进行中，JVM 进程停止运行的这个期间，是不是会导致一个问题，那就是你的用户发送过来的请求就没人处理了。
没错，这个时候用户会感觉每次发送请求那是卡住，一直卡着没有返回，此时系统性能是处于一个极差的状态的。
如下图：
用单例模式如何优化系统性能呢?
那么这个时候问题来了，回到这篇文章的主体，就是用单例模式如何优化系统性能呢?
其实针对上面的问题，很多小伙伴可能已经发现了，如果想要优化系统性能，有一个关键的点就是尽量创建少一些的对象，避免堆内存频繁的塞满，也就可以避免频繁的垃圾回收，更可以避免频繁的 JVM 进程停顿，进而避免系统请求频繁的卡顿无响应。
那如何少创建一些对象呢?单例模式就是一个很好的办法了，对于我们来说，其实完全可以让 UserService 这个对象就只创建一次，不要每次请求重复的创建他。
让一个对象就创建一次，就是单例模式，单例模式有很多种写法，其中一种写法如下：
大家可以看到上面的代码，我们在 UserService 中定义了一个私有化的静态内部类 Singleton，在 Singleton 里定义了一个静态变量 UserService 对象。
这样的话，Singleton 这个类只会被加载一次，只有类加载的时候才会实例化一个静态变量 UserService 对象，后续每次通过 getInstance() 方法都是直接获取这唯一一个对象就可以了，不会重复创建对象。
这就是单例模式的一种写法，也是企业开发中最常用的一种写法，用了单例模式后，就可以大幅度降低我们创建的对象数量，避免堆内存频繁塞满，频繁垃圾回收，频繁 JVM 进程停顿影响请求性能，这样往往可以帮助我们更好的提升系统的性能。
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