单例模式——尚学堂笔记

单例模式

饿汉式：

package com.bjsxt.singleton;

/**
 * 测试饿汉式单例模式
 * @author 尚学堂高淇 www.sxt.cn
 *
 */
public class SingletonDemo1 {
	
	//类初始化时，立即加载这个对象（没有延时加载的优势）。加载类时，天然的是线程安全的！
	private static SingletonDemo1 instance = new SingletonDemo1();  
	
	private SingletonDemo1(){
	}
	
	//方法没有同步，调用效率高！
	public static SingletonDemo1  getInstance(){
		return instance;
	}
	
}

懒汉式：

package com.bjsxt.singleton;

/**
 * 测试懒汉式单例模式
 * @author 尚学堂高淇 www.sxt.cn
 *
 */
public class SingletonDemo2 {
	
	//类初始化时，不初始化这个对象（延时加载，真正用的时候再创建）。
	private static SingletonDemo2 instance;  
	
	private SingletonDemo2(){ //私有化构造器
	}
	
	//方法同步，调用效率低！
	public static  synchronized SingletonDemo2  getInstance(){
		if(instance==null){
			instance = new SingletonDemo2();
		}
		return instance;
	}
	
}

Synchronized：避免并发量高的时候创建多个对象

双重检测锁实现

package com.bjsxt.singleton;

/**
 * 双重检查锁实现单例模式
 * @author 尚学堂高淇 www.sxt.cn
 *
 */
public class SingletonDemo3 { 

  private static SingletonDemo3 instance = null; 

  public static SingletonDemo3 getInstance() { 
    if (instance == null) { 
      SingletonDemo3 sc; 
      synchronized (SingletonDemo3.class) { 
        sc = instance; 
        if (sc == null) { 
          synchronized (SingletonDemo3.class) { 
            if(sc == null) { 
              sc = new SingletonDemo3(); 
            } 
          } 
          instance = sc; 
        } 
      } 
    } 
    return instance; 
  } 

  private SingletonDemo3() { 

  } 
    
}

静态内部类实现方式(也是一种懒加载方式) ：

package com.bjsxt.singleton;

/**
 * 测试静态内部类实现单例模式
 * 这种方式：线程安全，调用效率高，并且实现了延时加载！
 * @author 尚学堂高淇 www.sxt.cn
 *
 */
public class SingletonDemo4 {
	
	private static class SingletonClassInstance {
		private static final SingletonDemo4 instance = new SingletonDemo4();
	}
	
	private SingletonDemo4(){
	}
	
	//方法没有同步，调用效率高！
	public static SingletonDemo4  getInstance(){
		return SingletonClassInstance.instance;
	}
	
}

使用枚举实现单例模式 ：

package com.bjsxt.singleton;

/**
 * 测试枚举式实现单例模式(没有延时加载)
 * @author 尚学堂高淇 www.sxt.cn
 *
 */
public enum SingletonDemo5 {
	
	//这个枚举元素，本身就是单例对象！
	INSTANCE;
	
	//添加自己需要的操作！
	public void singletonOperation(){
	}
	
	
}

package com.bjsxt.singleton;

public class Client {
	
	public static void main(String[] args) {
		SingletonDemo4 s1 = SingletonDemo4.getInstance();
		SingletonDemo4 s2 = SingletonDemo4.getInstance();
		
		System.out.println(s1);
		System.out.println(s2);
		
		System.out.println(SingletonDemo5.INSTANCE==SingletonDemo5.INSTANCE);
		
		
	}
}

package com.bjsxt.singleton;

import java.io.ObjectStreamException;
import java.io.Serializable;

/**
 * 测试懒汉式单例模式(如何防止反射和反序列化漏洞)
 * @author 尚学堂高淇 www.sxt.cn
 *
 */
public class SingletonDemo6 implements Serializable {
	//类初始化时，不初始化这个对象（延时加载，真正用的时候再创建）。
	private static SingletonDemo6 instance;  
	
	private SingletonDemo6(){ //私有化构造器
		if(instance!=null){
			throw new RuntimeException();
		}
	}
	
	//方法同步，调用效率低！
	public static  synchronized SingletonDemo6  getInstance(){
		if(instance==null){
			instance = new SingletonDemo6();
		}
		return instance;
	}
	
	//反序列化时，如果定义了readResolve()则直接返回此方法指定的对象。而不需要单独再创建新对象！
	private Object readResolve() throws ObjectStreamException {
		return instance;
	}
	
}

、

package com.bjsxt.singleton;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutput;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.lang.reflect.Constructor;

/**
 * 测试反射和反序列化破解单例模式
 * @author 尚学堂高淇 www.sxt.cn
 *
 */
public class Client2 {
	
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		SingletonDemo6 s1 = SingletonDemo6.getInstance();
		SingletonDemo6 s2 = SingletonDemo6.getInstance();
		
		System.out.println(s1);
		System.out.println(s2);
		
		//通过反射的方式直接调用私有构造器
//		Class clazz = (Class) Class.forName("com.bjsxt.singleton.SingletonDemo6");
//		Constructor c = clazz.getDeclaredConstructor(null);
//		c.setAccessible(true);
//		SingletonDemo6  s3 = c.newInstance();
//		SingletonDemo6  s4 = c.newInstance();
//		System.out.println(s3);
//		System.out.println(s4);
		
		//通过反序列化的方式构造多个对象 
		FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d:/a.txt");
		ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);
		oos.writeObject(s1);
		oos.close();
		fos.close();
		
		ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("d:/a.txt"));
		SingletonDemo6 s3 =  (SingletonDemo6) ois.readObject();
		System.out.println(s3);
		
		
	}
}

package com.bjsxt.singleton;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutput;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;

/**
 * 测试多线程环境下五种创建单例模式的效率
 * @author 尚学堂高淇 www.sxt.cn
 *
 */
public class Client3 {
	
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		
		long start = System.currentTimeMillis();
		int threadNum = 10;
		final CountDownLatch  countDownLatch = new CountDownLatch(threadNum);
		
		for(int i=0;i