單例模式的優缺點

單例模式的優缺點

1、時間和空間

比較上面兩種寫法：懶漢式是典型的時間換空間，也就是每次獲取實例都會進行判斷，看是否需要創建實例，浪費判斷的時間。當然，如果一直沒有人使用的話，那就不會創建實例，則節約內存空間。

餓漢式是典型的空間換時間，當類裝載的時候就會創建類實例，不管你用不用，先創建出來，然后每次調用的時候，就不需要再判斷了，節省了運行時間。

2、線程安全

（1）從線程安全性上講，不加同步的懶漢式是線程不安全的，比如，有兩個線程，一個是線程A，一個是線程B，它們同時調用getInstance方法，那就可能導致並發問題。如下示例：

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

程序繼續運行，兩個線程都向前走了一步，如下：

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

（2）餓漢式是線程安全的，因為虛擬機保證只會裝載一次，在裝載類的時候是不會發生並發的。

（3）如何實現懶漢式的線程安全呢？

當然懶漢式也是可以實現線程安全的，只要加上synchronized即可，如下：

public static synchronized Singleton getInstance(){}

但是這樣一來，會降低整個訪問的速度，而且每次都要判斷。那么有沒有更好的方式來實現呢？

（4）雙重檢查加鎖

可以使用"雙重檢查加鎖"的方式來實現，就可以既實現線程安全，又能夠使性能不受到很大的影響。那么什么是"雙重檢查加鎖"機制呢？

所謂雙重檢查加鎖機制，指的是：並不是每次進入getInstance方法都需要同步，而是先不同步，進入方法過后，先檢查實例是否存在，如果不存 在才進入下面的同步塊，這是第一重檢查。進入同步塊過后，再次檢查實例是否存在，如果不存在，就在同步的情況下創建一個實例，這是第二重檢查。這樣一來， 就只需要同步一次了，從而減少了多次在同步情況下進行判斷所浪費的時間。

雙重檢查加鎖機制的實現會使用一個關鍵字volatile，它的意思是：被volatile修飾的變量的值，將不會被本地線程緩存，所有對該變量的讀寫都是直接操作共享內存,從而確保多個線程能正確的處理該變量。

看看代碼可能會更加清楚些。示例代碼如下：

    public class Singleton {  
        /**  
         * 對保存實例的變量添加volatile的修飾  
         */  
        private volatile static Singleton instance = null;  
        private Singleton(){  
        }  
        public static  Singleton getInstance(){  
            //先檢查實例是否存在，如果不存在才進入下面的同步塊  
            if(instance == null){  
                //同步塊，線程安全地創建實例  
                synchronized(Singleton.class){  
                    //再次檢查實例是否存在，如果不存在才真正地創建實例  
                    if(instance == null){  
                        instance = new Singleton();  
                    }  
                }  
            }  
            return instance;  
        }  
    } 

 

這種實現方式可以實現既線程安全地創建實例，而又不會對性能造成太大的影響。它只是在第一次創建實例的時候同步，以后就不需要同步了，從而加快了運行速度。