设计模式快速学习（三）单例模式

单例模式（Singleton Pattern）是 Java 中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于建立型模式，它提供了一种建立对象的最佳方式。 这种模式涉及到一个单一的类，该类负责建立本身的对象，同时确保只有单个对象被建立。这个类提供了一种访问其惟一的对象的方式，能够直接访问，不须要实例化该类的对象。

优势

一、在内存里只有一个实例，减小了内存的开销，尤为是频繁的建立和销毁实例（好比管理学院首页页面缓存）。

二、避免对资源的多重占用（好比写文件操做）。

缺点

没有接口，不能继承，与单一职责原则冲突，一个类应该只关心内部逻辑，而不关心外面怎么样来实例化。

实现方式一：懒汉式（线程不安全）

懒汉式：就是用的时候再进行实例化对象。

public class Singleton {  
    private static Singleton instance;  
    private Singleton (){}  
  
    public static Singleton getInstance() {  
    if (instance == null) {  
        instance = new Singleton();  
    }  
    return instance;  
    }  
}
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这种实现方式不支持多线程，由于没有同步锁，多线程下不能正常工做。

实现方式二：懒汉式（线程安全）

public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    public static synchronized Singleton getInstance(){
        if (instance == null){
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}
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能够在多线程环境下使用，可是效率过低。

优势：一个对象初始化一次，节省内存。

缺点：必须用synchronized来维持单例，没效率。

实现方式三：饿汉式（线程安全）

public class Singleton {
    private static Singleton instance = new Singleton();

    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }
}
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由于它做为静态资源，因此在类装载时就被实例化

优势：没有加锁，执行效率会提升。

缺点：类加载时就初始化，浪费内存。

实现方式四：双检锁/双重校验锁DCL（线程安全）

public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    public static Singleton getInstance(){
        if (instance == null){
            synchronized (Singleton.class){
                if (instance == null){
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}
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采用双锁机制，安全且在多线程状况下能保持高性能。详细了解请点击：Java并发编程 -- 单例模式线程安全问题

实现方式五：登记式/静态内部类（线程安全）

public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private static class SingletonHandler{
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }

    public static Singleton getInstance(){
        return SingletonHandler.INSTANCE;
    }
}
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这种方式能够说是恶汉式的变通版，SingletonHandler没有被主动使用的状况下是不会实例化Singleton对象的，因此这样作，既能达到lazy式的加载，又能保证线程安全。

实现方式六：枚举类（线程安全）

public enum  Singleton {
    INSTANCE;
    public void myMethod() {
        System.out.println("enum instance test");
    }
}
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它不只能避免多线程同步问题，并且还自动支持序列化机制，防止反序列化从新建立新的对象，绝对防止屡次实例化。

测试：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Singleton singleton = Singleton.INSTANCE;
        singleton.myMethod();
    }
}
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enum instance test
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总结

不建议使用第 1 种和第 2 种懒汉方式，建议使用第 3 种饿汉方式。只有在要明确实现 lazy loading 效果时，才会使用第 5 种登记方式。若是涉及到反序列化建立对象时，能够尝试使用第 6 种枚举方式。