Java设计模式-单例模式（全例记录）

1. 基础介绍

1. 核心作用：保证一个类只有一个实例，并提供一个访问该实例的全局访问点；
2. 优点：由于单例模式只生成一个实例，所以减少了系统的开销，当一个系统启动需要较多的资源时，可以直接在系统启动时产生一个单例对象，然后使其永久驻留内存；单例模式可以在系统设置全局访问点，优化共享资源的访问；
3. 两种主要的单例模式实现方式：饿汉式，懒汉式；

2. 饿汉式介绍

1. 线程安全，无法延时加载，也就是只要系统一运行，这个单例模式的类对象就会被加载到内存；
2. 简单步骤：
   首先，将构造器私有化，这样就无法在类的外部直接创建对象；
   然后再类中创建一个本类对象（使用private static修饰，做到全局使用）；
   再定义一个getInstance()方法，用来在其它的类中创建单例对象；

   public class Singleton {
       //通过这两个修饰的对象，是线程安全的；
       private static Singleton singleton = new Singleton();
   
       //创建一个私有的构造方法；
       private Singleton() {
       }
   
       //定义一个static方法用来在其它类中获得这个类的实例；
       public static Singleton getInstance() {
           return singleton;
       }
   }
   

3. 懒汉式

1. 线程安全，延时加载，真正使用时创建；调用的效率比较低(因为每一次调用，都会重新创建一个对象)；
2. 简单步骤：
   首先先创建一个空的类实例，使用private static修饰；
   然后创建一个私有的构造方法；
   最后定义一个加锁的getInstance()方法，用于返回该类的对象；

   public class SingletonDemo {
   //创建一个该类的空对像；
   private static SingletonDemo sing;
   //创建该类的私有构造方法；
   private SingletonDemo(){}
   //创建一个getInstance()方法，用于创建该类的对象；这里用个锁，就可以防止创建多个对象同时被创建；当然，锁也可以放到里面去，放外面可能效率更加低；
   public synchronized static SingletonDemo getInstance(){
       //判断sing对象是否为空，为空则创建；反之，直接输出；
       if(sing==null){
               sing = new SingletonDemo();
           }
           return sing;
       }
   }
   

4. 双重检测锁实现

1. 上面讲到，可以将synchronized放入到方法里面去，这里就是这样做的，这样可以提高它锁的效率；但是涉及很到jvm底层，目前还没学习，暂做了解；
   大致的步骤与上面一致，我就在懒汉式中直接修改了；

   public class SingletonDemo {
   	//创建一个该类的空对像；
   private static SingletonDemo sing=null;
    //创建该类的私有构造方法；
   private SingletonDemo(){}
    //创建一个getInstance()方法，用于创建该类的对象；
   public static SingletonDemo getInstance(){
      	 //判断sing对象是否为空，为空则创建；反之，直接输出；
      	 if(sing==null){
      	 //在里面进行加锁
           	synchronized (SingletonDemo.class) {
           	 if(sing==null)
           	    sing = new SingletonDemo();
          		 }
       	}
       	return sing;
   	}
   }
   

5. 登记式/静态内部类实现方式

1. 外部没有static属性，不会像饿汉式一样直接加载对象；只有调用getInstance()方法时加载对象，加载类时，线程安全，因为创建的外部类的对象是static final修饰，导致只有一个实例，只能赋值一次；
2. 有着饿汉式的高效调用，懒汉式的延时加载；
   基本结构介绍：
   首先先定义一个static的静态内部类，在该类中创建一个外部类的对象，并用private static final修饰该对象；
   创建一个私有化的外部类构造方法；
   最后在外部类中创建一个getInstance方法，用于返回该外部类的对象；

   public class SingleStatic {
   	//创建一个私有的属性；
       private String name = "神";
       //先创建一个该类的私有构造方法；
       private SingleStatic() {
       }
   
   //创建一个静态的内部类；
       private static class SingleInside {
           //定义一个外部类的实例；在内部类中是可以调用外部类的私有构造器的；
           private static final SingleStatic sig = new SingleStatic();
           //我想看看能不能调用外部类的私有属性，可以，很好，
           public static String string(){
               String name=sig.name;
               return name;
           }
       }
   
       //创建一个方法返回该类的对象；
       public static SingleStatic getInstance() {
           return SingleInside.sig;
       }
   
       public static String getname(){
           return SingleInside.string();
       }
   }
   

测试类

class test {
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                SingleStatic aStatic = SingleStatic.getInstance();
                System.out.println(aStatic);
            }
        }).start();

        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                SingleStatic instance = SingleStatic.getInstance();
                System.out.println(instance);
            }
        }).start();

        System.out.println(SingleStatic.getname());

    }
}

结果输出（符合单例模式）：

6. 枚举

1. 通过枚举实现单例模式,枚举本身就是一种单例模式，无延时加载，线程安全，调用效率高；

   public enum SingleEnum {
       //这就相当与创建好了；
       SINGLE_ENUM;
   }
   

7.总结

很明显，在单例模式中除了枚举的方式之外，其它的方式都可以通过反射的方式，强行获取对象的构造方法；当然也是可以避免的；只需要在创建前再次判断抛出一个异常结束就可以了；还有一些比如反序列化也可以进行破解，这里就不一一记录，感觉这种东西，只要了解，知道怎么规避就可以了，防止反序列化破解的话可以直接使用一个方法 readResolve() ，这个方法原理不是很懂，看别人的博客说是在使用对象流的时候会进行检查，如果有这个方法就会直接返回已有的对象，这个方法的出处没有，仿佛就是自己定义的一样；

Java杂记

a) 内部类可以直接调用外部类包括private的成员变量，构造方法；

b) 而外部类调用内部类需要建立内部类对象，当然，内部类也可以将方法设置为静态的；