比想象中复杂一点的单例模式

Posted 2021-05-01 IT夜行者

单例模式是指在整个软件系统中，某个类只能产生一个对象实例，并且只有一个提供对象实例的方法。

很多人都说单例模式是最简单的一种设计模式，但是单例模式实际上有7种写法，很多人在面试的过程中会踩坑。接下来直接上代码。

一、饿汉式（静态方法）

class B{ //1.私有构造方法 private B(){} //2.静态私有对象 private final static B b = new B(); //3.提供一个对外访问的方法 public static B getInstance(){ return b; }}

优点： 在类装载的时候创建一次实例，避免了线程同步的问题

缺点：在类装载的时候就创建实例，因为类装载的原因有很多种，不一定是调用 getInstance方法才装载，没有达到懒加载的原则，如果从始至终没有使用过这个实例，就会造成内存浪费。

结论：这种方式可以用，但是有可能会造成内存浪费，不过大多数实际开发问题都不大。

二、 饿汉 式 （静态代码块 ）

class B{ //1.私有构造方法 private B(){} //2.静态私有对象 private static B b ; static { b = new B(); } //3.提供一个对外访问的方法 public static B getInstance(){ return b; }}

饿汉 式 （静态代码块 ）的写法和 饿汉 式 （静态方法 ）的写法略有不同，但是他们的优缺点是一样的，仅仅是写法不一样。

三、懒汉式（线程不安全）

class B{ //1.私有构造方法 private B(){} //2.静态私有对象 private static B b ; //3.提供一个对外访问的方法 public static B getInstance(){ if(b == null){ b = new B(); } return b; }}

优点：起到了lazy loading的效果

缺点：在多线程的情况下，多个线程同时走到if(b==null)这一步有可能都返回true，于是就创建了多个实例。

结论：在实际开发中不要用。

四、懒汉式（线程安全，同步方法）

class B{ //1.私有构造方法 private B(){} //2.静态私有对象 private static B b ; //3.提供一个对外访问的方法 public synchronized static B getInstance(){ if(b == null){ b = new B(); } return b; }}

这种方法是对 懒汉式（线程不安全）这种方法的一种优化，但是解决这个问题的同时又产生了另外的问题，即在多线程的情况下效率略低。

结论：不推荐使用这种方法。

五、双重检测

class B{ //1.私有构造方法 private B(){} //2.静态私有对象 private static volatile B b ; //3.提供一个对外访问的方法 public static B getInstance(){ if(b == null){ synchronized (B.class){ if(b == null){ b = new B(); } } } return b; }}

如上代码，对静态实例变量b加 volatile 修饰，多线程环境下就可以达到及时通知的目的，我们在获取实例的方法中加两个判空和一个同步，基本上达到了线程安全和效率的平衡点。

结论：推荐使用

六、静态内部类实现

class B{ //1.私有构造方法 private B(){} public static class C{ public static B b = new B(); } //2.提供一个对外访问的方法 public static B getInstance(){ return C.b; }}

如上代码：我们通过静态内部类C，在C中实例化对象B，再通过 getInstance获取到B的实例，因为类在装载的时候不会装载内部类，只有在使用 getInstance的时候才会装载，而且只会装载一次，而且不会产生线程问题。

结论：推荐使用

七、枚举实现

enum B{ INSTANCE; public void print(){ System.out.println("HELLO WORLD"); }}
public class A { public static void main(String[] args) { B instance1 = B.INSTANCE; B instance2 = B.INSTANCE; System.out.println(instance1 == instance2); System.out.println("instance1:"+instance1.hashCode()); System.out.println("instance2:"+instance2.hashCode()); instance1.print(); }}

如上述代码和截图，可以看到 instance1和instance2的hascode都是一样的，足可以证明两个实例其实是一个，并且可以成功的调用到枚举类中的方法。

这是通过JDK1.5中的枚举来实现单例模式，能够避免多线程的问题，也是Effective java的作者提倡的方式。

在你的实际开发中，用到单例模式的地方多吗？