设计模式-单例模式
原创
概念
单例模式确保每个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。
特点
- 单例类只有一个实例
- 单例类必须自己创建自己的一个唯一实例
- 必须给其他对象提供这个实例好处
- 确保全局对象的唯一性。比如系统启动读取配置文件就需要单例保证配置一致性。
- 节省资源
线程安全问题
获取单例时，不能产生多个实例对象；
使用单例时，注意单例对象内的实例变量会被多线程共享，会有线程安全问题。
线程安全问题解决
无状态对象，阻塞式创建
实现单例模式
1. 饥汉式（静态变量）
' // 单例类
public class Singleton{ // 类的唯一实例，静态变量， final，没有线程安全问题 private final static Singleton instance = new Singleton(); private Singleton(){} public static Singleton getInstance(){ return instance; }}'
优点
写法简单；类装载时完成实例化；避免线程同步问题。
缺点
- 因为类装载时实例化，没有达到懒装载(延时加载）效果；
- 若一直不用，内存浪费。饥汉式（静态代码块）
'// 单例类
public class Singleton{ // 类的唯一实例，静态代码块处实例化，类装载时执行静态块初始实例 final，没有线程安全问题 private static Singleton instance； static{ instance = new Singleton(); } private Singleton(){} public static Singleton getInstance(){ return INSTANCE; }}'
优缺点同上
2. 懒汉式（线程不安全，不可用）
' // 单例类
public class Singleton{ // 代码执行判断没有创建实例时创建唯一实例 final，没有线程安全问题 private static Singleton instance； private Singleton(){} public static Singleton getInstance(){ if(instance == null){ instance = new Singleton(); } return instance; }}'
优点
懒加载，使用时，创建；
缺点
多线程下不能使用，多线程会创建多个实例，A进入if判断，未往下执行，B也判断。产生多个实例。
3. 懒汉式（线程安全，同步方法，不推荐）
' // 单例类
public class Singleton{ // 代码执行判断没有创建实例时创建唯一实例 private static Singleton instance； private Singleton(){} public static synchronized Singleton getInstance(){ if(instance == null){ instance = new Singleton(); } return instance; }}'
特点
对上一种的可能引发同步问题的方法加了sychronized上锁。
阻塞式同步。
效率低，每个线程想获得实例时，执行get都要同步，实际上实例化只要一次就行，获取直接return就好。
4. 懒汉式（线程安全，同步代码块，不可用）
' // 单例类
public class Singleton{ // 代码执行判断没有创建实例时创建唯一实例 private static Singleton instance； private Singleton(){} public static Singleton getInstance(){ if(instance == null){ sychronized(Singleton.class){ instance = new Singleton(); } } return instance; }}'
特点
无法同步，可能产生多个实例
5. 双重检查（推荐用）
有些人认为使用 volatile 的原因是可见性，也就是可以保证线程在本地不会存有 uniqueInstance 的副本，每次都是去主内存中读取。但其实是不对的。使用 volatile 的主要原因是其另一个特性：禁止指令重排序优化。
也就是说，在 volatile 变量的赋值操作后面会有一个内存屏障（生成的汇编代码上），读操作不会被重排序到内存屏障之前。比如上面的例子，取操作必须在执行完 1-2-3 之后或者 1-3-2 之后，不存在执行到 1-3 然后取到值的情况。从「先行发生原则」的角度理解的话，就是对于一个 volatile 变量的写操作都先行发生于后面对这个变量的读操作（这里的“后面”是时间上的先后顺序）。
' // 单例类
public class Singleton{ // 两次if，这样实例化只做一次，后面get时只return实例化对象。用volatile主要是因为new在JVM中做了3件事：1分配内存，2调用构造初始化成员变量形成实例（非null），3非将对象指向分配的内存空间（初始化完成）。JVM中有指令重排，顺序1-2-3或1-3-2.如果是后者，在3-2之间被另一线程抢占了，instance已经是非null，但是并没有初始化，另一线程会直接返回instance然后使用，这是不安全的。 private static volatile Singleton instance； private Singleton(){} public static Singleton getInstance(){ if(instance == null){ sychronized(Singleton.class){ if(instance == null){ instance = new Singleton(）; } } } return instance; }}'
优点
懒加载
线程安全
效率较高
6. 静态内部类（推荐用）
' // 单例类
public class Singleton{ private Singleton(){} //私有，只有get方法能访问，读的时候不会同步 private static class SingletonIinstance{ private static final Singleton instance = new Singleton(); } public static Singleton getInstance() { return SingletonIinstance.instance; } }'
优点
延时加载
效率高
线程安全
7. 枚举（推荐）
JDK1.5的枚举实现大力，避免同步问题，避免反序列化重现创建新的对象
' //枚举
public enumerate Singleton{ INSTANCE;} '
单例注意
使用相应的获取对象的方法，不要使用new
使用场景
频繁创建和销毁额对象
工具类对象
频繁访问数据库或文件的对象
原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。
如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。
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