Singleton单例模式入门——＞（小白必备）

介绍

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单例模式概念

所谓单例模式，就是采取一定的方法保证在整个的软件系统中只能存在一个对象实例，并且该类只提供一个取得其对象实例的方法。

特点

1. 单例类只能有一个实例。
2. 单例类必须自己创建自己的唯一实例。
3. 单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

一、饿汉式

一、饿汉式(静态常量)

1. 优点：、写法简单，类加载时完成实例化。避免线程同步问题。
2. 缺点：类加载时就初始化，没有达到Lazy loading的效果。如果从始至终没有用到，则会浪费内存。
3. 它基于 classloader 机制避免了多线程的同步问题，不过，instance 在类装载时就实例化，虽然导致类装载的原因有很多种，在单例模式中大多数都是调用 getInstance 方法， 但是也不能确定有其他的方式（或者其他的静态方法）导致类装载，这时候初始化 instance 显然没有达到 lazy loading 的效果。

代码实现

public class Singleton {  
    private static Singleton instance = new Singleton();  
    
    //构造器私有化
    private Singleton (){}  
    
    //提供一个公有的静态方法，返回实例对象
    public static Singleton getInstance() {  
    	return instance;  
    }  
}

二、饿汉式(静态代码块)

优缺点同上，只不过将类实例化的过程放在了静态代码块中完成。
代码实现

public class Singleton {  
    private static Singleton instance;  
    
    //构造器私有化
    private Singleton (){}  
    //在静态代码块，创建单例对象
    static {
		instance = new Singleton();
	}
    
    //提供一个公有的静态方法，返回实例对象
    public static Singleton getInstance() {  
    	return instance;  
    }  
}

二、懒汉式

一、懒汉式(线程不安全)

优缺点说明

1. 起到了Lazy loading的效果，但是只能在单线程下使用。
2. 如果在多线程下，一个线程进入了if (instance == null)判断语句块，还未来得及往下执行，另一个线程也通过了这个判断语句，这时便会产生多个实例。所以在多线程环境下不可使用这种方式。
3. 不推荐使用

代码实现

public class Singleton {  
    private static Singleton instance;  
    //构造器私有化
    private Singleton (){}  
   //提供一个静态的公有方法，当使用到该方法时，才去创建instance（懒汉式）
    public static Singleton getInstance() {  
	    if (instance == null) {  
	        instance = new Singleton();  
	    }  
	    return instance;  
    }  
}

二、懒汉式(线程安全)

优缺点说明

1. 解决了线程不安全的问题。
2. 效率过低，每个线程在想获得类的实例的时候，执行getInstence()方法都要进行同步。而其实这个方法只执行一次实例化代码就够了，后面的想获得该类实例，直接return就行了。方法进行同步效率太低。

代码实现

public class Singleton { 
 
    private static Singleton instance;  
    private Singleton (){}  
    
    //提供一个静态的公有方法，加入同步处理的代码，解决线程安全问题
    public static synchronized Singleton getInstance() {  
	    if (instance == null) {  
	        instance = new Singleton();  
	    }  
	    return instance;  
    }  
}

三、双重检查（Double-check）
优缺点说明

1. Double-check概念是多线程开发中常使用的，如代码所示，我们进行了两次if (instance== null)检查，这样就可以保证线程安全了。
2. 这样，实例化代码只执行了一次，后面再次访问时，判断if (instance== null)，直接return实例化对象，也避免的反复进行方法同步。
3. 线程安全：延迟加载，效率高。
4. 推荐使用。

代码实现

public class Singleton {  
	//多线程时一个线程修改了volatile修饰的变量，别的线程能立马就读到这个新值
    private volatile static Singleton instance;  
    private Singleton (){}  

	//提供一个静态的公有方法，加入双重检查代码，解决线程安全问题，同时解决懒加载问题
    public static Singleton getSingleton() {  
	    if (instance== null) {  
	        synchronized (Singleton.class) {  
		        if (instance== null) {  
		            instance= new Singleton();  
		        }  
	        }  
	    }  
    	return instance;  
    }  
}

三、登记式/静态内部类

优缺点说明

1. 这种方式采用了类装载的机制来保证初始化实例时只有一个线程。
2. 静态内部类方式Singleton类被装载时并不会立即实例化，而是在需要实例化时，调用getInstance方法，才会装载SingletonHolder类，从而完成Singleton 的实例化。
3. 类的静态属性指挥在第一次加载类的时候初始化，所以在这里，JVM帮助我们保证了线程的安全性，在类进行初始化时，别的线程是无法进入的。
4. 优点：避免了线程不安全，利用静态内部类特点时间延迟加载，效率高。
5. 推荐使用。

代码实现

public class Singleton {  
	//静态内部类，该类中有一静态属性Singleton 
    private static class SingletonHolder {  
    	private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();  
    }  
    //构造器私有化
    private Singleton (){}  
    //提供一个静态的公有方法，直接返回SingletonHolder.INSTANCE
    public static final Singleton getInstance() {  
    	return SingletonHolder.INSTANCE;  
    }  
}

四、枚举

优缺点说明

1. 借助JDK1.5中添加的枚举来实现单例模式。不仅能避免多线程同步问题，而且还能防止反序列化重新创建新的对象。
2. 这种方式是 Effective Java 作者 Josh Bloch 提倡的方式
3. 推荐使用。

public enum Singleton {  
    INSTANCE;  
    public void whateverMethod() {  
    	//方法
    }  
}

尾声

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