java单例模式的几种实现

Posted 2020-09-09 众里寻他壹贰度

单例模式是用来保证这个类在运行期间只会被创建一个类实例，另外，单例模式提供了一个全局唯一访问这个类实例的访问点，就是getInstance方法。

对于单例模式而言，不管采用何种实现方式，它都只是关心类实例的创建问题，不关心具体的业务功能。

第一种方案：懒汉式

懒汉式的类的实例创建是在getInstance方法中，懒汉式是典型的时间换空间，也就是每次获取实例都会进行判断，看是否需要创建实例，浪费判断的时间。当然，如果一直没人使用的话，那就不会创建实例，则节约内存空间

package 单例模式;

/**
 * 懒汉式
 * @author Administrator
 *
 */
public class Singleton1 {
    private static Singleton1 uniqueInstance = null;
    
    private Singleton1(){}
    
    public static synchronized Singleton1 getInstance(){
        if(uniqueInstance == null){
            uniqueInstance = new Singleton1();
        }
        return uniqueInstance;
    }
    
}

这种懒汉式不加同步，所以是线程不安全的，可以加上synchornized使得线程安全：

public static synchronized Singleton getInstance(){}

但是这样会降低整个访问的速度，而且每次都要判断，可以使用“双重检查加锁”使得即线程安全，又能使性能不受到很大的影响。

“双重检查加锁”是指并不是每次进入getInstance方法都需要同步，而是先不同步，进入方法过后，先检查实例是否存在，如果不存在才进入下面的同步块，这是第一重检查，进入同步块过后，再次检查实例是否存在，不过不存在，就在同步的情况下创建一个实例，这是第二重检查。这样一来，就只需要同步一次了，从而减少了多次在同步的情况下进行判断所浪费的时间，实现如下：

package 单例模式;

/**
 * 双重加锁懒汉式
 * @author Administrator
 *
 */
public class Singleton3 {
    
    private volatile static Singleton3 instance = null;
    
    private Singleton3(){}
    
    public static Singleton3 getInstance(){
        if(instance == null){
            synchronized (Singleton3.class) {
                if(instance == null){
                    instance = new Singleton3();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

第二种方案：饿汉式

饿汉式是典型的空间换时间，当类加载的时候就会创建类实例，不管你用不用，先创建出来，然后每次电泳的时候，就不需要再判断了，节省了运行时间，饿汉式是线程安全的

package 单例模式;

/**
 * 饿汉式
 * @author Administrator
 *
 */

public class Singleton2 {
    
    private static Singleton2 uniqueInstance= new Singleton2();
    
    private Singleton2(){}
    
    public static Singleton2 getInstance(){
        return uniqueInstance;
    }
}

Java中一种更好的单例实现方式：

上面两种方案都有一定的缺陷，那么有没有一种方法既能够实现延迟加载，又能够实现线程安全呢？

要想实现线程安全，可以采用静态初始化器的方式，它可以由JVM来保证线程的安全性，例如前面的饿汉式，但这样一来，会浪费一定的空间。

如果有一种方法能够让类装载的时候不去初始化对象，不就解决问题了吗？一种可行的方法就是采用内部类，在这个内部类里面去创建对象实例，这样一来，只要不实用到这个类级内部类，就不会创建对象实例，从而同时实现延迟加载和线程安全。

实现如下：

package 单例模式;


/**
 * 使用内部静态类，线程安全且高效
 * @author Administrator
 *
 */
public class Singleton4 {
    
    private static class SingletonHolder{
        private static Singleton4 instance = new Singleton4();
    }
    
    private Singleton4(){
        
    }
    public static Singleton4 getInstance(){
        return SingletonHolder.instance;
    }
}

PS：不久前去参加珍爱网的春招，java开发工程师的面试有道题问到线程安全且高效的单例模式，就可以采用内部类的方式实现，可惜当时不懂。