Java编程基础学习：细节单例模式的五种写法，你都懂吗？

Java是一种可以撰写跨平台应用软件的面向对象的程序设计语言。Java 技术具有卓越的通用性、高效性、平台移植性和安全性，广泛应用于PC、数据中心、游戏控制台、科学超级计算机、移动电话和互联网，同时拥有全球最大的开发者专业社群。

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Java的单例想必不会陌生，今天来总结下单例的各种不同写法和他们的应用。

什么是单例

单例的目的是为了保证某个类只实例化一个对象。对于我们来说，理解这些单例写法的不同点，最好的方法是明白他们在什么情况下会失效。

也就是说，我们要找能"破坏单例"的情况，这样可以帮助我们知道在什么情况下用什么单例。

五种写法

· 经典

· 懒加载

· 双重检查锁定

· 静态内部类

· 枚举

经典

入门级的单例写法像下面这样，这种方式的弊端明显，对象在类被加载的时候就实例化，对于消耗资源的类型来说不适用这种方式，像文件系统/数据库。

同时如果在使用到反射来实例化对象的场景下，这种写法也是线程不安全的，它避免不了生成多个实例。

public class Singleton { private static Singleton mInstance = new Singleton(); private Singleton{} public static Singleton getIsntance() { return mInstacen; }}

懒加载

下面这种更常见，可能80%的开发会写这样的单例代码，

public class Singleton { private static Singleton mInstance = null; private Singleton{ } public static Singleton getIsntance() { if(mInstacen == null){ mInstacen = new Singleton(); } return mInstacen; }}

懒加载这种写法，在单线程情况下没问题，但是如果出现多线程的情况，那么单例就会失效。对于多线程的情况，很自然的我们会想直接给 getInstance()方法加个同步块就可以解决，但是在90%的情况下是不需要同步的，只有在第一次实例化的时候才需要。因此衍生了下面这种写法。

双重检查锁定

public class Singleton { private static Singleton mInstance = null; private Singleton{ } public static Singleton getIsntance() { if(mInstacen == null){ synchronized(Singleton.class){ if(mInstacen == null){ mInstacen = new Singleton(); } } } return mInstacen; }}

在并发场景下，双重检查锁定既能避免多余的同步开销，也能避免不同线程重复实例化的问题。

然而想破坏单例也是可能的，如果你足够了解JVM的话，会发现上面的写法可能会导致实例化的时候机器码被重排序，导致第二个线程有机会获得null的实例，从而再次实例化。

对于这种问题，需要给变量mIntance增加 volatile 关键字。

private static volatile Singleton mInstance = null;

上面这种写法才能保证线程安全。一个使用了 volatile关键字的双重检查锁定才算是一个真正的DCL(double checked locking)

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静态内部类

为了解决JVM内存模型带来的单例失效问题，Bill Pugh提出了用静态内部类实现单例的方式

public class Singleton { private static Singleton mInstance = null; private Singleton{ } private static class SingletonHolder { private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); } public static Singleton getIsntance() { return SingletonHolder.INSTANCE; }}

这种写法的优势是，它既提供了懒加载的特性，又避免了使用同步块的开销。在Singleton类被加载的时候，内部静态类直到 getInstance()被调用前都不会加载，而静态类被加载后只会实例化一次单例。

如果要破坏这种单例，可以用反射的方法。其实很多框架中都会用反射，比如Spring，所以还是存在单例被破坏的情况。

枚举

先看枚举单例的demo代码

public enum Singleton { INSTANCE; public static void foo() { //do whatever you want }}

枚举单例其实是利用了Java的特性，在Java中，任何的枚举都只会被实例化一次，虽然这样保证了绝对的单例，但是失去了懒加载的特性。所以在部分需要考虑资源消耗而使用懒加载的场景下，就不适合用枚举单例了。

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总结

单例的写法可以总结为以上五种，他们各有优缺点，而且除了枚举之外，其他的四种写法在使用反射的情况下都是可以被破坏的。

不仅反射，其实如果单例类实现了序列化接口的话，在序列化/反序列化场景下，也会破坏单例。

因此可以说，枚举是绝对安全的单例写法，骚是骚了些，但是这种写法比较陌生。