單利模式

• 單例對(duì)象能保證在一個(gè)JVM中，該對(duì)象的實(shí)例只存在一個(gè)

優(yōu)勢(shì)

• 某些大型對(duì)象的類創(chuàng)建很頻繁，使用單例節(jié)省系統(tǒng)開銷
• 省去了new運(yùn)算符，降低系統(tǒng)內(nèi)存的使用頻率，減輕GC壓力
• 確保系統(tǒng)核心控制整個(gè)流程

實(shí)現(xiàn)方式

• 各有千秋，但是不建議使用懶漢式

1. 懶漢式

public class Singleton{
    //使用靜態(tài)實(shí)例，防止被引用，賦值null，延遲加載
    private static Singleton instance=null;
    //私有構(gòu)造方法，防止被實(shí)例化
    private Singleton(){}
    //靜態(tài)工廠方法，創(chuàng)建實(shí)例
    public static Singleton getInstance(){
    if(instance==null)
        instance=new Singleton();
    return instance;
}
}

• 可以實(shí)現(xiàn)延遲加載，但是線程不安全，在創(chuàng)建時(shí)沒有加入關(guān)鍵字synchronized

線程安全的懶漢式

public class Singleton{
    private static Singleton instance = null;
    private Singleton(){}
    //在靜態(tài)工廠方法上加鎖
    public static synchronized Singleton getInstance(){
    if(instance == null)
        instance = new Singleton();
    return instance;
}

• 加鎖后確實(shí)可以保證單例，但是性能會(huì)下降，在調(diào)用getInstance()方法時(shí)都會(huì)對(duì)這個(gè)類對(duì)象加鎖，但實(shí)際上只有第一次創(chuàng)建時(shí)才需要加鎖，已存在單例情況下調(diào)用該方法不需要加鎖。

2. 雙檢鎖/雙重校驗(yàn)鎖

public class Singleton(){
    //加入volatile禁止指令重排序，且實(shí)例在內(nèi)存中對(duì)于其他線程可見
    private volatile static Singleton instance=null;
    private Singleton(){}
    //靜態(tài)工廠方法中，在第一次創(chuàng)建時(shí)加鎖
    public static Singleton getInstance(){
        if(instance == null){
            synchronized(Singleton.class){
                if(instance == null){
                    instance=new Singleton();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
}

• 這種方法是根據(jù)懶漢式單例做的優(yōu)化，特別需要注意的是volatile關(guān)鍵字，如果不加入的話，可能會(huì)出現(xiàn)不可預(yù)知的錯(cuò)誤
  -- JVM指令中創(chuàng)建對(duì)象和賦值操作是分開的，也就是說instance=new Singleton();分兩步執(zhí)行
  -- JVM并不能保證這個(gè)操作的先后執(zhí)行順序（指令重排序），程序運(yùn)行時(shí)可能會(huì)遇到先分配地址，但是還沒賦值的情況

3. 餓漢式

public class Singleton{
    //聲明時(shí)賦值
    private static final Singleton instance=new Singleton();
    private Singleton(){}
    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }
}

• instance在類加載時(shí)就實(shí)例化，基于classloader機(jī)制避免多線程同步的問題，但是可能做不到延遲加載

4. 靜態(tài)內(nèi)部類

public class Singleton{
    private Singleton(){}
    private static class SingletonHolder{
        //準(zhǔn)備階段就賦值
        private static final Singleton instance=new Singleton();
    }
    public static Singleton getInstance(){
        return SingletonHolder.instance;
    }
}

• JVM保證一個(gè)類被加載的時(shí)候，這個(gè)類的加載過程時(shí)互斥的，線程安全
• 調(diào)用getInstance()時(shí)，SingletonHolder才會(huì)初始化instance，做到了延遲加載
• 如果在構(gòu)造函數(shù)中拋出異常，實(shí)例將不會(huì)被創(chuàng)建

5. 枚舉

public enum Singleton{
    INSTANCE;
    public void whateverMethod(){
    }
}

• 目前是實(shí)現(xiàn)單例模式的最佳方式，支持序列化機(jī)制