设计模式(10)----- 单例设计模式

Posted 2021-01-10 qingruihappy

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了设计模式(10)----- 单例设计模式相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

由于这个比较加单，所以就不按照书上来了，在网上找几个案例来了解一下。

1、饿汉式（静态常量）[可用]

public class Singleton {

private final static Singleton INSTANCE = new Singleton();

private Singleton(){}

public static Singleton 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。

2、饿汉式（静态代码块）[可用]

public class Singleton {

private static Singleton instance;

static {

instance = new Singleton();

}

private Singleton() {}

public Singleton getInstance() {

return instance;

}

这种方式和上面的方式其实类似，只不过将类实例化的过程放在了静态代码块中，也是在类装载的时候，就执行静态代码块中的代码，初始化类的实例。优缺点和上面是一样的。

3、懒汉式(线程不安全)[不可用]

public class Singleton {

private static Singleton singleton;

private Singleton() {}

public static Singleton getInstance() {

if (singleton == null) {

singleton = new Singleton();

}

return singleton;

}

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，同步方法)[不推荐用]

public class Singleton {

private static Singleton singleton;

private Singleton() {}

public static synchronized Singleton getInstance() {

if (singleton == null) {

singleton = new Singleton();

}

return singleton;

}

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(线程安全，同步代码块)[不可用]

public class Singleton {

private static Singleton singleton;

private Singleton() {}

public static Singleton getInstance() {

if (singleton == null) {

synchronized (Singleton.class) {

singleton = new Singleton();

}

return singleton;

}

由于第四种实现方式同步效率太低，所以摒弃同步方法，改为同步产生实例化的的代码块。但是这种同步并不能起到线程同步的作用。跟第3种实现方式遇到的情形一致，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]

public class Singleton {

private static volatile Singleton singleton;

private Singleton() {}

public static Singleton getInstance() {

if (singleton == null) {

synchronized (Singleton.class) {

if (singleton == null) {

singleton = new Singleton();

}

return singleton;

}

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]

public class Singleton {

private Singleton() {}

private static class SingletonInstance {

private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();

}

public static Singleton getInstance() {

return SingletonInstance.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。