Java单例模式

单例模式 | 菜鸟教程 (runoob.com)

单例模式介绍

• 创建型模式
• 一个类有且只有一个对象

要点：

• 构造函数私有化
• 类返回静态的一个对象

Java几种实现方式

首先提一下懒汉模式与饿汉模式：

• 懒汉：需要的时候才创建
• 饿汉：上来就直接创建

然后就是多线程是否安全。
这里的线程安全是指，多线程可能创建多个单例对象。

1.最简单的懒汉模式

• 懒汉
• 线程不安全

public class Singleton{
    // 静态实例
    private static Singleton instance;
    // 私有化构造函数
    private Singleton(){}
    
    // 一个返回实例的方法
    public static Singleton getInstance(){
        if(instace == null){
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

2.懒汉模式方法加锁

• 懒汉
• 线程安全

public class Singleton{
    private static Singleton instance;
    private Singleton();
    
    public static synchronized Singleton getInstace(){
        if(instance == null){
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

直接给get方法加了锁，可能性能较低。

3. 双重验证

DCL：double-check locking

• 懒汉
• 线程安全

public class Singleton{
    // volatile禁止指令重排
    private static volatile Singleton instance;
    private Singleton();
    
    public static Singleton getInstance(){
        // 双重验证
        if(instance == null){
            // 对类加锁
            synchronized(Singleton.class){
                // 第二层验证，防止通过第一个判断的，阻塞中的第二个线程，得到锁后再次new
                if(instance == null){
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

4. 饿汉式

• 饿汉
• 线程安全

public class Singleton{
    // 饿汉直接创建对象
    private static Singleton instance = new Singleton();
    private Singleton(){}
    
    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }
}

上来就创建，浪费内存；容易产生垃圾对象。使用了 classloader 机制来保证了线程安全。

5.静态内部类

• 懒汉
• 线程安全

public class Singleton{
    private Singleton(){}
    
    // 一个static内部类
    public static class SingletonHolder{
        // final关键字，并新建
        private static final Singlton INSTANCE = new Singleton();
    }
    
    // get函数直接返回内部类成员
    public static final getInstance(){
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }
}

SingletonHolder 类没有被主动使用，只有通过显式调用 getInstance 方法时，才会显式装载 SingletonHolder 类，从而实例化 instance。

6.枚举

jdk1.5之后添加了enmu；

• 饿汉
• 线程安全

public enmu Singleton{
    INSTANCE;
    public void doSomething(){
        System.out.println("Do Something！");
    }
}

不会被反射机制破解。

使用场景

一般直接使用饿汉式；

如要使用 懒汉式 则一般建议使用 静态内部类 的方法；

有特殊要求则使用 双重验证 方式；

如涉及 反序列化 则使用 枚举。