概念简介

单例模式是一种常用的软件设计模式，其定义是单例对象的类只能允许一个实例存在。主要分为 ​​饿汉式​​​ 和 ​​懒汉式​​ 这两种实现方式

饿汉 和 懒汉主要区别在于 实例 初始化的时机不同

​​饿汉式​​ ：类加载的时候就初始化了实例，容易造成内存浪费。

​​懒汉式 ​​​​:需要使用时初始化实例，容易造成线程不安全​​

实现思路简介

  • 构造方法私有化，保证不可以随便就能创建一个对象。
  • 静态变量存储实例。
  • 公开方法暴露实例

以上总结的三步，不管是饿汉，还是懒汉，皆可以适用。他们之间的区别在于如何给这个 静态变量 赋值。

注意事项

懒汉方式中得注意线程安全。

单例模式的七种写法

1、饿汉式（静态常量）【可用】

package com.wust;

public class SingMode {

    private static SingMode INSTANCE = new SingMode();

    private SingMode() {

    }

    public static SingMode getInstance() {
        return INSTANCE;
    }
}

2、饿汉式（静态代码块）【可用】

package com.wust;

public class SingMode {

    private static SingMode INSTANCE;

    static {
        INSTANCE = new SingMode();
    }

    private SingMode() {

    }

    public static SingMode getInstance() {
        return INSTANCE;
    }
}

优点：这种写法比较简单，就是在类装载的时候就完成实例化。避免了线程同步问题。

缺点：在类装载的时候就完成实例化，没有达到Lazy Loading的效果。如果从始至终从未使用过这个实例，则会造成内存的浪费。

3、懒汉式（线程不安全）【不可用】

package com.wust;

public class SingMode {

    private static SingMode INSTANCE;
    
    private SingMode() {

    }

    public static SingMode getInstance() {
        if (INSTANCE == null) {
            INSTANCE = new SingMode();
        }
        return INSTANCE;
    }
}

这种写法起到了Lazy Loading的效果，但是只能在单线程下使用。如果在多线程下，一个线程进入了if (singleton == null)判断语句块，还未来得及往下执行，另一个线程也通过了这个判断语句，这时便会产生多个实例。所以在多线程环境下不可使用这种方式。

4、懒汉式（线程安全，效率低）【不推荐使用】

package com.wust;

public class SingMode {

    private static SingMode INSTANCE;

    private SingMode() {

    }

    public static synchronized SingMode getInstance() {
        if (INSTANCE == null) {
            INSTANCE = new SingMode();
        }
        return INSTANCE;
    }
}

解决上面第三种实现方式的线程不安全问题，做个线程同步就可以了，于是就对getInstance()方法进行了线程同步。

缺点：效率太低了，每个线程在想获得类的实例时候，执行getInstance()方法都要进行同步。而其实这个方法只执行一次实例化代码就够了，后面的想获得该类实例，直接return就行了。方法进行同步效率太低要改进。

5、懒汉式（线程不安全）【不可用】

package com.wust;

public class SingMode {

    private static SingMode INSTANCE;

    private SingMode() {

    }

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

缺点：假如一个线程进入了if (singleton == null)判断语句块，还未来得及往下执行，另一个线程也通过了这个判断语句，这时便会产生多个实例。

6、双重检查[推荐用]

package com.wust;

public class SingMode {

    private static SingMode INSTANCE;

    private SingMode() {

    }

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

Double-Check概念对于多线程开发者来说不会陌生，如代码中所示，我们进行了两次if (singleton == null)检查，这样就可以保证线程安全了。这样，实例化代码只用执行一次，后面再次访问时，判断if (singleton == null)，直接return实例化对象。

优点：线程安全；延迟加载；效率较高。

7、静态内部类[推荐用]

package com.wust;

public class SingMode {


    private SingMode() {

    }

    private static class SingModeInstance {
        private static SingMode INSTANCE = new SingMode();
    }

    public static SingMode getInstance() {
        return SingModeInstance.INSTANCE;
    }
}

这种方式跟饿汉式方式采用的机制类似，但又有不同。两者都是采用了类装载的机制来保证初始化实例时只有一个线程。不同的地方在饿汉式方式是只要Singleton类被装载就会实例化，没有Lazy-Loading的作用，而静态内部类方式在Singleton类被装载时并不会立即实例化，而是在需要实例化时，调用getInstance方法，才会装载SingletonInstance类，从而完成Singleton的实例化。

类的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化，所以在这里，JVM帮助我们保证了线程的安全性，在类进行初始化时，别的线程是无法进入的。

优点：避免了线程不安全，延迟加载，效率高。