设计模式总结笔记<一> 单例模式

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Java单例模式是一种常见且较为简单的设计模式。单例模式，顾名思义一个类仅能有一个实例，并且向整个系统提供这一个实例。
单例模式的特点：

• 单例类仅能有一个实例。
• 单例类必须为自己创建实例。
• 单例类必须向外界提供获取实例的方法。

以下是几种实现方法

一、懒汉式单例（能够延时加载）

public class SingleTon {
     private static SingleTon instance = null ;
     private SingleTon(){   
     }
     public static SingleTon getInstance(){
         if(instance==null){
             instance=new SingleTon();
        }
         return instance ;
    }
}   

通过是构造方法私有化使该类不能在外界实例化，只能通过public方法获取实例，从而保证实例唯一。
但是以上的代码是线程不安全的，多线程并发的情况下，SingleTon可能产生多个实例，可以通过以下方法对getInstance方法进行改进从而保证懒汉式单例线程安全。

1.在getInstance()方法上加上同步

public class SingleTon {
     private static SingleTon instance = null ;
     private SingleTon(){

    }
     //方法同步，调用效率低！
     public static synchronized SingleTon getInstance(){
         if(instance==null){
             instance=new SingleTon();
        }
         return instance ;
    }
}   

2.静态内部类式

public class SingleTon {  
     private static class SingletonClassInstance {
         private static final SingleTon instance=new  SingleTon();
    }
     private SingleTon(){    
    }
     //方法没有同步，调用效率高！
     public static SingleTon getInstance(){
         return SingletonClassInstance.instance ;
    }
}   

3.双重校验锁式（由于JVM底层内部模型原因，偶尔会出问题，不建议使用）

public class SingleTon {
     private static SingleTon instance ;

     private SingleTon(){

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

二、饿汉式单例 （不能够延时加载）

public class SingleTon {
     //类初始化时，立即加载这个对象,加载类时，天然的是线程安全的！
     private static SingleTon instance=new SingleTon();

     private SingleTon(){

    }
     //方法没有同步，调用效率高！
     public static SingleTon getInstance(){
         if(instance==null){
             instance=new SingleTon();
            }
         return instance ;
    }
}   

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。

三、枚举式单例

public enum SingleTon {

     //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(){
    }

}   

枚举式单例是线程安全的，调用效率高，并且可以天然的防止反射和反序列化漏洞。

四、防止反射和反序列化

事实上，通过Java反射或反序列化能够获取构造方法为private的类实例，那么所有的单例都会失效。所以为了避免这种后果，需要采取相应措施。

/**
 *懒汉式单例模式(如何防止反射和反序列化漏洞)
 *
 */
public class SingleTon 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 SingleTon instance ;  

     private SingleTon(){  //私有化构造器
         if(instance!=null){
             throw new RuntimeException(); //防止反射
        }
    }

     //方法同步，调用效率低！
     public static synchronized SingleTon getInstance(){
         if(instance==null){
             instance=new SingleTon();
        }
         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 ;
    } }  
    

五、如何选用单例模式实现方式

单例对象占用资源少，且不需要延时加载：枚举式 好于 饿汉式
单例对象占用资源大，且需要延时加载：静态内部类式 好于 一般懒汉式