java单例模式创建方式

单例模式的主要作用是保证在Java程序中，某个类只有一个实例存在。一些管理器和控制器常被设计成单例模式。
单例模式能够避免实例对象的重复创建，不仅可以减少每次创建对象的时间开销，还可以节约内存空间；能够避免由于操作多个实例导致的逻辑错误。如果一个对象有可能贯穿整个应用程序，而且起到了全局统一管理控制的作用，那么单例模式也许是一个值得考虑的选择

饿汉模式

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package com.test.module.entity;

/**
 * 单例模式创建方法
 * @author admin_an
 *
 */
public class Singleton {
    /**
     * 饿汉模式:在类加载的时候就对实例进行创建，实例在整个程序周期都存在。
     * 好处是只在类加载的时候创建一次实例，不会存在多个线程创建多个实例的情况，避免了多线程同步的问题
     * 缺点是即使这个单例没有用到也会被创建，而且在类加载之后就被创建，内存就被浪费了
     * 无法做到延迟创建对象。但是我们很多时候都希望对象可以尽可能地延迟加载，从而减小负载
     */
    private static Singleton single = new Singleton(); 
    private Singleton() {
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }
    public static Singleton getInstance() {
        return single;
    }
}

懒汉模式

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    /**
     * 懒汉模式:单例是在需要的时候才去创建的，如果单例已经创建，
     * 再次调用获取接口将不会重新创建新的对象，而是直接返回之前创建的对象。
     * 适用于某个单例使用的次数少，并且创建单例消耗的资源较多的情况
     * 
     * 缺点：没有考虑线程安全问题，多个线程可能会并发调用它的getInstance()方法，
     * 导致创建多个实例，因此需要加锁解决线程同步问题
     */
    private static Singleton single = null;
    private Singleton() {

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

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    /**
     * 懒汉线程安全模式:
     * 加锁的懒汉模式看起来既解决了线程并发问题，又实现了延迟加载
     * 
     * 缺点：存在性能问题，synchronized修饰的同步方法比一般方法要慢很多，
     * 如果多次调用getInstance()，每次都必须在synchronized这里进行排队，累积的性能损耗比较大
     */
    private static Singleton single = null;
    private Singleton() {

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

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    /**
     * 线程安全优化模式:在同步代码块外多了一层instance为空的判断。
     * 由于单例对象只需要创建一次，如果后面再次调用getInstance()只需要直接返回单例对象,
     * 因此，大部分情况下，调用getInstance()都不会执行到同步代码块，从而提高了程序性能
     * 
     * 
     * 缺点：假如两个线程A、B，A执行了if (instance == null)语句，它会认为单例对象没有创建，
     * 此时线程切到B也执行了同样的语句，B也认为单例对象没有创建，然后两个线程会依次执行同步代码块，
     * 并分别创建一个单例对象。
     */
    private static Singleton single = null;
    private Singleton() {

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

        }
        return single;
    }

双层校验锁模式

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    /**
     * 在getInstance()方法中，进行两次null检查。看似多此一举，但实际上却极大提升了并发度，
     * 进而提升了性能，双重校验锁即实现了延迟加载，又解决了线程并发问题，
     * 同时还解决了执行效率问题
     * 
     * 缺点：Java中的指令重排优化，是指在不改变原语义的情况下，通过调整指令的执行顺序让程序运行的更快。
     * JVM中并没有规定编译器优化相关的内容，也就是说JVM可以自由的进行指令重排序的优化。
     * 因此在实际执行的时候可能与我们编写的顺序不同，编译器只保证程序执行结果与源代码相同，
     * 却不保证实际指令的顺序与源代码相同。
     * 单线程看起来没什么问题，然而一旦引入多线程，这种乱序就可能导致严重问题。
     * 在某个线程创建单例对象时，在构造方法被调用之前，就为该对象分配了内存空间并将对象的字段设置为默认值。
     * 此时就可以将分配的内存地址赋值给single字段了，然而该对象可能还没有初始化，
     * 若紧接着另外一个线程来调用getInstance()，取到的就是状态不正确的对象，程序就会出错。
     */
    private static Singleton single = null;
    private Singleton() {

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

        }
        return single;
    }

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    /**
     * 在JDK1.5及之后版本增加了volatile关键字。volatile的一个语义是禁止指令重排序优化，
     * 也就保证了single变量被赋值的时候对象已经是初始化过的，从而避免了上面说到的问题。
     * 
     * 禁止指令重排优化这条语义直到jdk1.5以后才能正确工作。
     * 此前的JDK中即使将变量声明为volatile也无法完全避免重排序所导致的问题。
     * 所以，在jdk1.5版本前，双重校验锁形式的单例模式是无法保证线程安全的
     */
    private static volatile Singleton single = null;
    private Singleton() {

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

        }
        return single;
    }

静态内部类模式

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public class Singleton {

    /**
     * 静态内部类模式：可以同时保证延迟加载和线程安全
     * 把Singleton实例放到一个静态内部类中，避免了静态实例在Singleton类加载的时候就创建对象，
     * 并且由于静态内部类只会被加载一次，所以是线程安全的
     * 
     * 利用了类加载机制来保证只创建一个single实例。它与饿汉模式一样，也是利用了类加载机制，
     * 因此不存在多线程并发的问题。
     * 不同的是，它是在内部类里面去创建对象实例，这样的话，只要应用中不使用内部类，
     * JVM就不会去加载这个单例类，也就不会创建单例对象，从而实现懒汉模式的延迟加载。
     * 
     */
    private static class SingletonHolder {
        public static Singleton single = new Singleton();
    }
    private Singleton() {

    }
    public static synchronized Singleton getInstance() {
        return SingletonHolder.single;
    }
}

上面提到的四种实现单例的方式都有共同的缺点：
1）需要额外的工作来实现序列化，否则每次反序列化一个序列化的对象时都会创建一个新的实例。
2）可以使用反射强行调用私有构造器（如果要避免这种情况，可以修改构造器，让它在创建第二个实例的时候抛异常）。

枚举法

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/**
 * 枚举法实现单例模式
 * 举类很好的解决了这两个问题，使用枚举除了线程安全和防止反射调用构造器之外，
 * 还提供了自动序列化机制，防止反序列化的时候创建新的对象
 * 
 * enum是由class实现的，enum是通过继承了Enum类实现的，
 * enum结构不能够作为子类继承其他类，但是可以用来实现接口。
 * 此外，enum类也不能够被继承，在反编译中，我们会发现该类是final的。
 * enum有且仅有private的构造器，防止外部的额外构造，这恰好和单例模式吻合，
 * 也为保证单例性做了一个铺垫
 * 
 * Enum是Java提供给编译器的一个用于继承的类。
 * 枚举量的实现其实是public static final T 类型的未初始化变量，
 * 之后，会在静态代码中对枚举量进行初始化。
 * 所以，如果用枚举去实现一个单例，这样的加载时间其实有点类似于饿汉模式，
 * 并没有起到延迟加载（lazy-loading）的作用。
 * 
 * 对于序列化和反序列化，因为每一个枚举类型和枚举变量在JVM中都是唯一的，
 * 即Java在序列化和反序列化枚举时做了特殊的规定，
 * 枚举的writeObject、readObject、readObjectNoData、writeReplace和readResolve等方法
 * 是被编译器禁用的，因此也不存在实现序列化接口后调用readObject会破坏单例的问题。
 * 
 * 对于线程安全方面，类似于普通的饿汉模式，通过在第一次调用时的静态初始化创建的对象是线程安全的。
 */
public enum SingletonDemo {

    SINGLE;

    private String name;

    public String getName() {
        return this.name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name= name;
    }

    public void whateverMethod(){ }  
}