单例模式是 Java 中最简单,也是最基础,最常用的设计模式之一。采取一定的方法保证整个软件系统中,对每个类只能存在一个对象实例,并提供一个访问它的全局访问点。下面就来讲讲Java中的8种实现单例模式的写法。
单例模式一共有八种实现方式:
饿汉式(静态常量)(√)
饿汉式(静态代码块)(√)
懒汉式(线程不安全)
懒汉式(线程安全,同步方法)
懒汉式(线程安全,同步代码块)
双重检查(√)
静态内部类(√)
枚举类(√)
注:打对号的实现方式是推荐使用。
具体代码实现
一.饿汉式(静态常量)(推荐使用)
class Singleton{
//构造方法私有化,外部不能new
private Singleton(){
}
private final static Singleton instance = new Singleton();
public static Singleton getInstance(){
return instance;
}
}
这是实现一个安全的单例模式的最简单粗暴的写法,这种实现方式我们称之为饿汉式。之所以称之为饿汉式,是因为肚子很饿了,想马上吃到东西,不想等待生产时间。这种写法,在类被加载的时候就把Singleton实例给创建出来了。
优点:这种写法比较简单,就是在类装载的时候完成实例化,避免线程同步问题。
缺点:可能在还不需要此实例的时候就已经把实例创建出来了,没起到懒加载的效果。如果从始至终从未使用这个实例,则会造成内存的浪费。
结论:这种单例模式可用,可能造成内存浪费。
二. 饿汉式(静态代码块)(推荐使用)
class Singleton{
//构造方法私有化,外部不能new
private Singleton(){
}
private static Singleton instance;
static { //在静态代码块中,创建单例对象
instance = new Singleton();
}
public static Singleton getInstance(){
return instance;
}
}
优缺点说明:
这种方式和上面的方式其实类似,只不过将实例化的过程放在了静态代码块中,也是在类加载的时候,就执行静态代码块中的代码,初始化类的实例。优缺点和上面是一样的。
结论:这种单例模式可用,但是可能造成内存浪费。
三. 懒汉式(线程不安全)
class Singleton{
private static Singleton singleton;
private Singleton(){};
public static Singleton getInstance(){
if(singleton == null){
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}
}
优缺点说明:
1)起到了懒加载的效果,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 if(singleton == 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。所以在多线程下不可使用这种方式。
结论:
在实际开发中,不推荐使用这种方式。
四. 懒汉式(线程安全,同步方法)
class Singleton{
private static Singleton singleton;
private Singleton(){};
public synchronized static Singleton getInstance(){
if(singleton == null){
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}
}
优缺点说明:
1)解决了线程安全问题
2)效率太低,每个线程在想获得类的实例时候,执行getInstance()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。
结论:
在实际开发中,不推荐使用这种方式。
五. 懒汉式(线程安全,同步代码块)
class Singleton{
private static Singleton singleton;
private Singleton(){};
public static Singleton getInstance(){
if(singleton == null){
synchronized (Singleton.class){
singleton = new Singleton();
}
}
return singleton;
}
}
优缺点说明:
线程安全问题,如果在多线程下,一个线程进入 if(singleton == 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。所以在多线程下不可使用这种方式。
结论:
在实际开发中,不推荐使用这种单例模式。
六. 双重检查(推荐使用)
class Singleton{
// 将自身实例化对象设置为一个属性,并用 volatile、static 修饰
private static volatile Singleton instance;
private Singleton(){};
public synchronized static Singleton getInstance(){
// 第一次检查instance是否被实例化出来
if(instance = = null){
synchronized (Singleton.class){
// 某个线程取得了类锁,实例化对象前第二次检查 instance 是否已经被实例化
if(instance = = null){
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
优缺点说明:
1)双重检查,如代码所示,进行了两次 if(instance == null)检查,这样就可以保证线程安全。
2)线程安全,延迟加载,效率较高
结论:
在实际开发中,推荐使用这种单例模式。
七. 静态内部类(推荐使用)
class Singleton{
private Singleton(){};
private static class SingletonInstance{
private static final Singleton instance = new Singleton();
}
public static Singleton getInstance(){
return SingletonInstance.instance;
}
}
优缺点说明:
1)这种方式采用了类加载的机制来保证初始化实例时只有一个线程
2)静态内部类方式在Singleton类被加载时并不会立即实例化,而是在调用getInstance()方法,才会装载SingletonInstance类,从而完成Singleton的实例化。
3)类的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化,所以在这里,JNM帮助我们保证了线程的安全性,在类进行初始化时,别的线程时无法进入的。
4)避免了多线程同步问题,利用静态内部类特点实现延迟加载,效率高
结论:
在实际开发中,推荐使用这种单例模式。
八.枚举 (推荐使用)
enum Singleton8{
INSTANCE;
public void sayOk(){
System.out.println("ok");
}
}
优缺点说明:
避免了多线程同步问题,而且还能防止反序列化重新城建新的对象
结论:
在实际开发中,推荐使用这种单例模式。
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