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當(dāng)一個類只需要創(chuàng)建一個實例即可時,則需要使用單例模式。
第一種(懶漢,線程不安全):
public class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton (){}
public static Singleton getInstance() {
if(null!=instance){
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
這使用的是一種懶加載方式,即當(dāng)需要使用時才去判斷選擇創(chuàng)建;若此時同時有多個調(diào)用就會出現(xiàn)多次創(chuàng)建的問題;因此線程不安全
第二種(懶漢,線程安全):
public class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton (){}
public static synchronized Singleton getInstance() {
if(null!=instance){
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
這種通過加synchronized鎖的方式雖然線程安全,但是效率非常的低。
第三種(餓漢):
public class Singleton {
private static Singleton instance = new Singleton();
private Singleton (){}
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
這種方式基于classloder機制避免了多線程的同步問題,不過,instance在類裝載時就實例化,雖然導(dǎo)致類裝載的原因有很多種,在單例模式中大多數(shù)都是調(diào)用getInstance方法, 但是也不能確定有其他的方式(或者其他的靜態(tài)方法)導(dǎo)致類裝載,這時候初始化instance顯然沒有達(dá)到的懶加載效果。
第四種(餓漢,變種):
public class Singleton {
private static Singleton instance = null;
static {
instance = new Singleton();
}
private Singleton (){}
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
這個和第三種差不多。
第五種(靜態(tài)內(nèi)部類):
public class Singleton {
private static class SingletonHolder {
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
private Singleton (){}
public static Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
}
這種方式同樣利用了classloder的機制來保證初始化instance時只有一個線程,它跟第三種和第四種方式不同的是(很細(xì)微的差別):第三種和第四種方式是只要Singleton類被裝載了,那么instance就會被實例化(沒有達(dá)到lazy loading效果),而這種方式是Singleton類被裝載了,instance不一定被初始化。因為SingletonHolder類沒有被主動使用,只有顯示通過調(diào)用getInstance方法時,才會顯示裝載SingletonHolder類,從而實例化instance。想象一下,如果實例化instance很消耗資源,我想讓他延遲加載,另外一方面,我不希望在Singleton類加載時就實例化,因為我不能確保Singleton類還可能在其他的地方被主動使用從而被加載,那么這個時候?qū)嵗痠nstance顯然是不合適的。這個時候,這種方式相比第三和第四種方式就顯得很合理。
第六種(枚舉):
public class Singleton {
private Singleton(){}
public static Singleton getInstance(){
return SingletonEnum.INSTANCE.getInstance();
}
private static enum SingletonEnum{
INSTANCE;
private Singleton singleton;
//JVM會保證此方法絕對只調(diào)用一次
private SingletonEnum(){
singleton = new Singleton();
}
public Singleton getInstance(){
return singleton;
}
}
}
這種方式是Effective Java作者Josh Bloch 提倡的方式,它不僅能避免多線程同步問題,而且還能防止反序列化重新創(chuàng)建新的對象。但是我目前在實際開發(fā)中還沒看到過這種寫法。
第七種(雙重校驗鎖):
public class Singleton {
private volatile static Singleton singleton;
private Singleton (){}
public static Singleton getSingleton() {
if (null == singleton) {
synchronized (Singleton.class) {
if (null == singleton) {
singleton = new Singleton();
}
}
}
return singleton;
}
}
這個是第二種方式的升級版,俗稱雙重檢查鎖定。在JDK1.5之后,雙重檢查鎖定才能夠正常達(dá)到單例效果。
不過好像在高并發(fā)的情況下,可能會出現(xiàn)空對象的問題;即在new對象時,Java虛擬機完全有可能先new出來一個空的未調(diào)用過構(gòu)造函數(shù)的instance對象,然后再將其賦值給instance引用,然后再調(diào)用構(gòu)造函數(shù),對instance對象當(dāng)中的元素進(jìn)行初始化。當(dāng)還未初始化時正好有個線程在調(diào)用,此時會直接返回,而返回的對象還未被初始化。但是對于普通的一般不會出現(xiàn)此種問題。
不過一般來說,第一種不算單例,第四種和第三種就是一種,如果算的話,第五種也可以分開寫了。所以說,一般單例都是五種寫法。懶漢,惡漢,雙重校驗鎖,枚舉和靜態(tài)內(nèi)部類。