Java單例模式

什么是單例模式

　　單例模式是在程序中，一個類保證只有一個實例，並提供統一的訪問入口。

為什么要用單例模式

• 節省內存 節省計算
• 如對象實例中的一樣的，那就不用每次都創建一個對象
• 方便管理
  • 因為單例提供一個統一的訪問入口，不需要創建N多個對象，很多工具類都用了單例實現，如日志、字符串工具類
• 保證結果正確
  • 比如統計網站的訪問次數等等

單例的實現方式

• 餓漢式
  • 程序啟動的時候就會實例化

public class Singleton {
    
    private static Singleton singleton = new Singleton();
    
    private Singleton(){}
    
    public static Singleton getInstance(){
        return singleton;
    }
}

　　餓漢靜態代碼塊形勢

public class Singleton {

    private static Singleton singleton;
    static {
        singleton = new Singleton();
    }
    private Singleton(){}

    public static Singleton getInstance(){
        return singleton;
    }
}

• 懶漢式
  • 非線程安全的實現

public class Singleton {

    private static Singleton singleton;
    private Singleton(){}

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

 

• • 線程安全的實現，單性能低

public class Singleton {

    private static Singleton singleton;
    private Singleton(){}

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

• • 線程安全的實現，雙重校驗
    • 注意：兩個校驗都必須加，如果第二個沒有加校驗，當兩個線程都通過了第一個if校驗，此時會有一個線程進入同步代碼塊，創建singleton實例，接着第二個線程也會進入同步代碼塊，並會在創建一個singleton。那么這樣就破壞了單例。如果不加第一個if校驗，那么所有的程序就會串行執行，影響執行效率。所以兩個校驗都必須存在

public class Singleton {
    /**由於 return singleton = new Singleton(); 這行代碼在JVM中會分為三步處理
     * 1.給singleton分配內存空間
     * 2.調用singleton的構造函數開初始化
     * 3.將singleton對象指向分配的內存空間（這步執行了就singleton就不是null了）
     * 
     * 由於CPU會對這三個步驟重排序，如果順序是1 3 2，那么就可能出現singleton就不是空的，但並沒有初始化singleton
     * 這樣第二個線程可能拿到的就是為初始化的singleton，所以使用volatile來修飾singleton,防止重排序的問題
     */
    private static volatile Singleton singleton;
    private Singleton(){}

    public static Singleton getInstance(){
        if (singleton == null){
            synchronized (Singleton.class) {
                if (singleton == null) {
                    return singleton = new Singleton();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
}

• • 懶漢之靜態內部類的方式
    • 這種方式能保證線程的安全線性，當Singleton被裝載時，並不會立刻實例化靜態內部類SingletonInstance，而是在需要時才會實例化

public class Singleton {
    
    private static class SingletonInstance{
        private static final Singleton singleton = new Singleton();
    }
    private Singleton(){}

    public static Singleton getInstance(){
        return SingletonInstance.singleton;
    }
}

• 枚舉實現單例
  • 實現簡單、線程安全、可以防止反序列化、反射的方式破壞單例模式，如果通過反序列化或反射的方式創建實例，會拋出異常。這種方式是最好的實現的方式

public enum Singleton{
  INSTANCE;
  public void whateverMethod(){
  }    
5 }