JAVA中的单例设计（Singleton）模式

一、单例模式有以下特点：

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。

 

二、懒汉式

//懒汉式单例类.在第一次调用的时候实例化自己   

 public class Singleton {  

    private Singleton() {}  

     private static Singleton single=null;  

     //静态工厂方法   

     public static Singleton getInstance() {  

          if (single == null) {    

             single = new Singleton();  

         }    

        return single;  

    }  

}  

Singleton通过将构造方法限定为private避免了类在外部被实例化，在同一个虚拟机范围内，Singleton的唯一实例只能通过getInstance()方法访问

 

1、在getInstance方法上加同步

·  public static synchronized Singleton getInstance() {  

·           if (single == null) {    

·               single = new Singleton();  

·           }    

·          return single;  

·  } 

 

 

2、双重检查锁定

·  public static Singleton getInstance() {  

·          if (singleton == null) {    

·              synchronized (Singleton.class) {    

·                 if (singleton == null) {    

·                    singleton = new Singleton();   

·                 }    

·              }    

·          }    

·          return singleton;   

·      } 

 

 

3、静态内部类

·  public class Singleton {    

·      private static class LazyHolder {    

·         private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();    

·      }    

·      private Singleton (){}    

·      public static final Singleton getInstance() {    

·         return LazyHolder.INSTANCE;    

·      }    

·  } 

 

三、饿汉式单例

 //饿汉式单例类.在类初始化时，已经自行实例化   

 public class Singleton1 {  

     private Singleton1() {}  

     private static final Singleton1 single = new Singleton1();  

    //静态工厂方法   

     public static Singleton1 getInstance() {  

         return single;  

    }  

 }  

饿汉式的特点：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。

饿汉式和懒汉式区别

从名字上来说，饿汉和懒汉，

饿汉就是类一旦加载，就把单例初始化完成，保证getInstance的时候，单例是已经存在的了，

而懒汉比较懒，只有当调用getInstance的时候，才回去初始化这个单例。

另外从以下两点再区分以下这两种方式：

1、线程安全：

饿汉式天生就是线程安全的，可以直接用于多线程而不会出现问题，

懒汉式本身是非线程安全的，为了实现线程安全有几种写法，分别是上面的1、2、3，这三种实现在资源加载和性能方面有些区别。

2、资源加载和性能：

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，

而懒汉式顾名思义，会延迟加载，在第一次使用该单例的时候才会实例化对象出来，第一次调用时要做初始化，如果要做的工作比较多，性能上会有些延迟，之后就和饿汉式一样了。

至于1、2、3这三种实现又有些区别，

第1种，在方法调用上加了同步，虽然线程安全了，但是每次都要同步，会影响性能，毕竟99%的情况下是不需要同步的，

第2种，在getInstance中做了两次null检查，确保了只有第一次调用单例的时候才会做同步，这样也是线程安全的，同时避免了每次都同步的性能损耗

第3种，利用了classloader的机制来保证初始化instance时只有一个线程，所以也是线程安全的，同时没有性能损耗，所以一般我倾向于使用这一种。

 

什么是线程安全？

如果你的代码所在的进程中有多个线程在同时运行，而这些线程可能会同时运行这段代码。如果每次运行结果和单线程运行的结果是一样的，而且其他的变量的值也和预期的是一样的，就是线程安全的。

或者说：一个类或者程序所提供的接口对于线程来说是原子操作，或者多个线程之间的切换不会导致该接口的执行结果存在二义性,也就是说我们不用考虑同步的问题，那就是线程安全的。