单例模式

UML图：

image.png

核心作用及目标：

保证只有一个实例，并且提供一个访问该实例的全局访问点。
目标：

• 线程安全
• 调用效率高
• 懒加载

单例模式的优点：

由于单例模式只生成一个实例，减小了系统开销，当一个对象的产生需要比较多的资源时，如读取配置，产生其他依赖对象。则可以通过在应用启动时直接产生一个单例对象，然后永久驻留内存的方式来解决。

常见的五种单例模式实现方式：

主要：

• 饿汉式（线程安全、调用效率高。不能延时加载。）
• 懒汉式（线程安全，调用率不高。可以延时加载。）

其他：

• 双重检测锁式（由于jvm底层内部模型原因，偶尔出现问题，需要加上volatile关键字）
• 静态内部类式（线程安全，调用率高。可以延时加载）
• 枚举单例（线程安全，调用率高。不能延时加载）

一、 饿汉式

package com.amberweather.instance.ht;

/**
 * 
 * 测试饿汉式单例模式
 * @author HT
 *
 */
public class SingletonDemo1 {
    //类初始化，立即加载这个类
    //类加载时，是个天然的线程安全的地方
    private static SingletonDemo1 instance = new SingletonDemo1();
    
    private SingletonDemo1(){
    }
    //方法没有同步，调用效率高
    public static SingletonDemo1 getInstance(){
        return instance;
    }
}

package com.amberweather.instance.ht;
public class htMain {
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        SingletonDemo1 s = SingletonDemo1.getInstance();
        System.out.println(s);
        new Thread(new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                // TODO Auto-generated method stub
                SingletonDemo1 d = SingletonDemo1.getInstance();
                System.out.println(d);
            }
        }).start();
    }
}

image.png

二、 懒汉式

package com.amberweather.instance.ht;

public class SingletonDemo2 {
    //不初始化，延时加载，整整用得时候再创建
    private static SingletonDemo2 instance;
    private SingletonDemo2(){}
    
    //方法同步，调用效率低
    public static synchronized SingletonDemo2 getInstance(){
        if (instance == null){
            instance = new SingletonDemo2();
        }
        return instance;
    }
}

三、 双重检测锁

package com.amberweather.instance.ht;

/**
 * 双重检测锁，将同步内容移到if内部，提高了执行效率 不必每次获取对象时都进行同步，只有第一次才同步。
 * 
 * @author HT
 *
 */
public class SingletonDemo3 {

    // 不初始化，延时加载，整整用得时候再创建
    private volatile static SingletonDemo3 instance;

    private SingletonDemo3() {
    }

    //方法没有同步，调用效率高
    public static SingletonDemo3 getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (SingletonDemo3.class) {
                if (instance == null) {
                        instance = new SingletonDemo3();
                    }
                }
            }
        return instance;
    }
}

四、 静态内部类

package com.amberweather.instance.ht;
/**
 * 
 * 线程安全、调用效率高、实现延迟加载
 * @author HT
 *
 */
public class SingletonDemo4 {
    private static class SingletonClassInstance{
        private static SingletonDemo4 instance= new SingletonDemo4();
    }
    private SingletonDemo4(){
    }
    public static SingletonDemo4 getInstance(){
        return SingletonClassInstance.instance;
    }
}

五、 枚举

package com.amberweather.instance.ht;
/**
 * 
 * 避免反射和反序列化，调用效率高
 * 不过没有延时加载
 * @author Administrator
 *
 */
public enum SingletonDemo5 {
    //对于枚举元素，本身就是单例
    INSTANCE;
    
    //添加你需要的操作
    public void singletonOperation(){
        
    }
}

注意

除了枚举。其余单例模式都会被反射和序列化破解，要针对他们做出相应优化，这里暂时不讨论。