2023-03-28 14:18:34

懒汉式单例

懒汉式单例模式在第一次调用的时候进行实例化。

/**
 * Title：Singleton1<br>
 * Description：单例模式——懒汉式
 * 
 * @author QiuChangjin
 * @date 2018年4月17日
 */
public class Singleton1 {

    private static Singleton1 instance = null;

    private Singleton1() {
    }

    /**
     * 1、适用于单线程环境（不推荐）
     */
    public static Singleton1 getInstanceA() {
        if (null == instance) {
            instance = new Singleton1();
        }
        return instance;
    }

    /**
     * 2、适用于多线程环境，但效率不高（不推荐）
     */
    public static synchronized Singleton1 getInstanceB() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton1();
        }
        return instance;
    }

    /**
     * 3、双重检查加锁（推荐）
     */
    public static Singleton1 getInstanceC() {
        // 先判断实例是否存在，若不存在再对类对象进行加锁处理
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton1.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton1();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

1、适用于单线程环境（不推荐）

此方式在单线程的时候工作正常，但在多线程的情况下就有问题了。如果两个线程同时运行到判断instance是否为null的if语句，并且instance的确没有被创建时，那么两个线程都会创建一个实例，此时类型Singleton1就不再满足单例模式的要求了。

    public static Singleton1 getInstanceA() {
        if (null == instance) {
            instance = new Singleton1();
        }
        return instance;
    }
}

2、适用于多线程环境，但效率不高（不推荐）

为了保证在多线程环境下我们还是只能得到该类的一个实例，只需要在getInstanceB()方法加上同步关键字sychronized，就可以了。但每次调用getInstanceB()方法时都被synchronized关键字锁住了，会引起线程阻塞，影响程序的性能。

public static synchronized Singleton1 getInstanceB() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton1();
        }
        return instance;
    }

3、双重检验锁

为了在多线程环境下，不影响程序的性能，不让线程每次调用getInstanceC()方法时都加锁，而只是在实例未被创建时再加锁，在加锁处理里面还需要判断一次实例是否已存在。

    public static Singleton1 getInstanceC() {
        // 先判断实例是否存在，若不存在再对类对象进行加锁处理
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton1.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton1();
                }
            }
        }
        return instance;
    }

4、静态内部类方式（推荐）

加载一个类时，其内部类不会同时被加载。一个类被加载，当且仅当其某个静态成员（静态域、构造器、静态方法等）被调用时发生。由于在调用 StaticSingleton.getInstance() 的时候，才会对单例进行初始化，而且通过反射，是不能从外部类获取内部类的属性的；由于静态内部类的特性，只有在其被第一次引用的时候才会被加载，所以可以保证其线程安全性。
总结：
优势：兼顾了懒汉模式的内存优化（使用时才初始化）以及饿汉模式的安全性（不会被反射入侵）。
劣势：需要两个类去做到这一点，虽然不会创建静态内部类的对象，但是其 Class 对象还是会被创建，而且是属于永久带的对象。

/**
 * Title：StaticSingleton<br>
 * Description：单例模式——静态内部类方式
 * 
 * @author QiuChangjin
 * @date 2018年4月17日
 */
public class StaticSingleton {
    /**
     * 私有构造方法，禁止在其他类中创建实例
     */
    private StaticSingleton() {
    }

    /**
     * 获取实例
     */
    public static StaticSingleton getInstance() {
        return StaticSingletonHolder.instance;
    }

    /**
     * 一个私有的静态内部类，用于初始化一个静态final实例
     */
    private static class StaticSingletonHolder {
        private static final StaticSingleton instance = new StaticSingleton();
    }

    /**
     * 方法A
     */
    public void methodA() {
    }

    /**
     * 方法B
     */
    public void methodB() {
    }

    public static void main(String[] args) {
        StaticSingleton.getInstance().methodA();
        StaticSingleton.getInstance().methodB();
    }
}

饿汉式单例

1、饿汉式（推荐）

饿汉式单例类:在类初始化时，已经自行实例化。

/**
 * Title：Singleton2<br>
 * Description：单例模式——饿汉式
 * 
 * @author QiuChangjin
 * @date 2018年4月17日
 */
public class Singleton2 {

    private static final Singleton2 instance = new Singleton2();

    private Singleton2() {
    }

    public static Singleton2 getInstance() {
        return instance;
    }
}

2、枚举方式（推荐）

创建枚举默认就是线程安全的，所以不需要担心double checked locking，而且还能防止反序列化导致重新创建新的对象。保证只有一个实例（即使使用反射机制也无法多次实例化一个枚举量）。

/**
 * Title：Singleton<br>
 * Description：单例模式——枚举方式
 * 
 * @author QiuChangjin
 * @date 2018年4月17日
 */
public class Singleton {
    public static void main(String[] args) {
        Single single = Single.SINGLE;
        single.print();
    }

    enum Single {
        SINGLE;

        private Single() {
        }

        public void print() {
            System.out.println("hello world");
        }
    }
}

总结

就我个人而言，一般情况下直接使用饿汉式就好了，如果明确要求要懒加载（lazy initialization）会倾向于使用静态内部类，如果涉及到反序列化创建对象时会试着使用枚举方式来实现单例。