由一个单例模式引发的思考-holder类方式

前言：

最近在看《Java并发编程实践》，里面提到了一种实现单例模式的方式，并大致说明了机制，但仍不是很清晰，今日有空，查阅相关书籍，尝试解释其中道理。

单例模式：

单例模式是一种常用的软件设计模式，它用于确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。单例模式通常用于需要频繁实例化且实例化对象消耗较大的情况，例如数据库连接、线程池等。

单例模式的实现方式有多种，包括饿汉式、懒汉式、双重校验锁、静态内部类等。其中饿汉式是指在类加载时就已经实例化对象，懒汉式则是延迟实例化，双重校验锁则是利用volatile关键字和synchronized关键字来保证线程安全。

单例模式的优点是可以避免对资源的多重占用，减少内存开销，同时设置全局访问点，可以优化和共享资源的访问。但是单例模式也存在一些缺点，例如如果要扩展该单例类，除了修改原来的代码，没有第二种途径，违背开闭原则。

总之，单例模式是一种常用的软件设计模式，它可以提高程序的性能和效率，但需要注意线程安全和扩展性问题。

以上来自文心一言。

单例的实现：

一般有懒汉，饿汉，DCL（双检锁），枚举，还有本文的holder，详细对应代码，可自行网上查阅。

类加载时机：

关于在什么情况下需要开始类加载过程的第一个阶段“加载”，《Java虚拟机规范》中并没有进行 强制约束，这点可以交给虚拟机的具体实现来自由把握。但是对于初始化阶段，《Java虚拟机规范》 则是严格规定了有且只有六种情况必须立即对类进行“初始化”（而加载、验证、准备自然需要在此之前开始）：

1）遇到new、getstatic、putstatic或invokestatic这四条字节码指令时，如果类型没有进行过初始化，则需要先触发其初始化阶段。能够生成这四条指令的典型Java代码场景有：

        ·使用new关键字实例化对象的时候。

        ·读取或设置一个类型的静态字段（被final修饰、已在编译期把结果放入常量池的静态字段除外） 的时候。

        ·调用一个类型的静态方法的时候。

2）使用java.lang.reflect包的方法对类型进行反射调用的时候，如果类型没有进行过初始化，则需 要先触发其初始化。

3）当初始化类的时候，如果发现其父类还没有进行过初始化，则需要先触发其父类的初始化。

4）当虚拟机启动时，用户需要指定一个要执行的主类（包含main()方法的那个类），虚拟机会先 初始化这个主类。

5）当使用JDK 7新加入的动态语言支持时，如果一个java.lang.invoke.MethodHandle实例最后的解析结果为REF_getStatic、REF_putStatic、REF_invokeStatic、REF_newInvokeSpecial四种类型的方法句柄，并且这个方法句柄对应的类没有进行过初始化，则需要先触发其初始化。

6）当一个接口中定义了JDK 8新加入的默认方法（被default关键字修饰的接口方法）时，如果有 这个接口的实现类发生了初始化，那该接口要在其之前被初始化。

                                                  --  来自《深入理解Java虚拟机：JVM高级特性与最佳实践》

如果觉得难以理解以上，还可以参考下R大的回答：

书中的代码形式及解释：

书中代码：

由上文可知，在调用ResourceFactory的getResource方法时，首先会加载和初始化本身（调用一个类型的静态方法的时候），然后会触发ResourceHolder类加载和初始化（读取或设置一个类型的静态字段），再触发Resouce类的加载和初始化（使用new关键字实例化对象的时候）。

书中的解释如下：

日常写Holder类的形式及解释：

日常写单例的时候可以下面这种方式：

public class Student{
    private Student() {
    }
   

    private static class Holder{
        public static Student stu = new Student();

    }

    public static Student getInstance() {
        return Holder.stu;
    }


}

Resource相当于Student，在书的例子中：当使用Student类的getInstance方法时，首先会触发Student的加载机制（静态方法），然后会触发Holder内部类的加载（静态变量）。由于Student类已经被加载过了，所以不用再次加载。