重学Java设计模式-创建者模式-单例模式

重学Java设计模式-创建者模式-单例模式

内容摘自：重学 Java 设计模式：实战单例模式

• 图片来自：https://refactoringguru.cn/design-patterns/singleton

因为在编程开发中经常会遇到这样一种场景，那就是需要保证一个类只有一个实例哪怕多线程同时访问，并需要提供一个全局访问此实例的点。

综上以及我们平常的开发中，可以总结一条经验，单例模式主要解决的是，一个全局使用的类频繁的创建和消费，从而提升提升整体的代码的性能。

案例场景

1. 数据库的连接池不会反复创建
2. spring中一个单例模式bean的生成和使用
3. 在我们平常的代码中需要设置全局的的一些属性保存

在我们的日常开发中大致上会出现如上这些场景中使用到单例模式，虽然单例模式并不复杂但是使用面却比较广。

7种单例模式实现

单例模式的实现方式比较多，主要在实现上是否支持懒汉模式、是否线程安全中运用各项技巧。当然也有一些场景不需要考虑懒加载也就是懒汉模式的情况，会直接使用static静态类或属性和方法的方式进行处理，供外部调用。

静态类使用

public class Singleton_00 {

    public static Map<String,String> cache = new ConcurrentHashMap<String, String>();

}

懒汉模式（线程不安全）

public class Singleton_01 {

    private static Singleton_01 instance;

    private Singleton_01() {
    }

    public static Singleton_01 getInstance(){
        if (null != instance) return instance;
        return new Singleton_01();
    }

}

懒汉模式（线程安全）

public class Singleton_02 {

    private static Singleton_02 instance;

    private Singleton_02() {
    }

    public static synchronized Singleton_02 getInstance(){
        if (null != instance) return instance;
        return new Singleton_02();
    }

}

饿汉模式（线程安全）

public class Singleton_03 {

    private static Singleton_03 instance = new Singleton_03();

    private Singleton_03() {
    }

    public static Singleton_03 getInstance() {
        return instance;
    }

}

使⽤类的内部类（线程安全）

public class Singleton_04 {

    private static class SingletonHolder {
        private static Singleton_04 instance = new Singleton_04();
    }

    private Singleton_04() {
    }

    public static Singleton_04 getInstance() {
        return SingletonHolder.instance;
    }

}

双重锁校验(线程安全)

public class Singleton_05 {

    private static volatile Singleton_05 instance;

    private Singleton_05() {
    }

    public static Singleton_05 getInstance(){
       if(null != instance) return instance;
       synchronized (Singleton_05.class){
           if (null == instance){
               instance = new Singleton_05();
           }
       }
       return instance;
    }

}

CAS「AtomicReference」(线程安全)

public class Singleton_06 {

    private static final AtomicReference<Singleton_06> INSTANCE = new AtomicReference<Singleton_06>();

    private static Singleton_06 instance;

    private Singleton_06() {
    }

    public static final Singleton_06 getInstance() {
        for (; ; ) {
            Singleton_06 instance = INSTANCE.get();
            if (null != instance) return instance;
            INSTANCE.compareAndSet(null, new Singleton_06());
            return INSTANCE.get();
        }
    }
    
}

Effective Java作者推荐的枚举单例(线程安全)

public enum Singleton_07 {

    INSTANCE;
    public void test(){
        System.out.println("hi~");
    }

}