Java -- 单例设计模式

Java中单例(Singleton)模式是一种广泛使用的设计模式。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。

1，饿汉式---在类初始化时，已经自行实例化

public class Person{
     private static final Person person=new Person();
     //私有构造函数，外界无法使用
    private Person(){
    }

    //提供一个方法，获得对象
    public static Person getPerson(){
         return person;
    }
}

注：饿汉式在类创建的同时就已经创建好一个静态的对象供系统使用，以后不再改变，所以天生是线程安全的。

缺点：饿汉式在类创建的同时就实例化一个静态对象出来，不管之后会不会使用这个单例，都会占据一定的内存，但是相应的，在第一次调用时速度也会更快，因为其资源已经初始化完成，

2，懒汉式(线程不安全)--顾名思义，什么时候用，什么时候创建

public class Person{
    private static Person person;
    //私有构造函数
    private Person(){
    }
    public static Person getPerson(){
        if(person==null){
            person=new Person();
        }
        return person;
    }

3，懒汉式(线程安全)

public class Person{
      private static Person person=null;
      
      private Person(){
      }
      //添加 synchronized 同步锁
      public static synchronized Person getPerson(){
      if(person==null){
          person=new Person();
      }
      return person;
      }
}

注：在2.懒汉式基础上，添加同步锁，使得在多线程中可以使用。例如：当两个线程同时想创建实例，由于同一时刻只有一个线程能够得到同步锁，当第一个线程得到后第二个线程只能等待，如果没有创建该实例，就会创建。第一个线程释放同步锁以后第二个线程才能加上同步锁，执行内部代码，由于第一个线程已经创建了实例，所以第二个线程不需要重复创建。保证了多线程环境下也只有一个实例。

缺点：每次通过 getPerson() 方法得到实例的时候都会有一个试图去获取同步锁的过程，然而加锁是很耗时的，所以能避免就避免。

4，懒汉式(双重锁，线程安全)

public class Person{
      private static Person person=null;
      private Person(){
      }

      public static Person getPerson(){
            if(person==null){
                synchronized(Person.class){
                      if(person==null){
                            person=new Person();
                       }
                 }
            }
            return person;
      }
}

注：只有在person==null的时候，才需要获取同步锁，创建一次实例。当实例被创建，则无需试图加同步锁，避免3中的问题。

缺点：使用双重if判断，复杂，容易出错。

5，静态内部类(建议使用)

public class Person{
      private Person(){
      }
      /** 
        * 静态初始化器，由JVM来保证线程安全 
        */ 
      private static class SingletonPerson{
            private final static Person person=new Person();
      }

      public static Person getPerson(){
            return SingletonPerson.person;
      }
}

注：上面的SingletonPerson内部类的实例与外部类的实例没有绑定关系，只有被调用才会被加载，也就是实现了延时加载。即按需创建实例。