第一种(懒汉,线程不安全):
Java代码
1. public class Singleton {
2. private static Singleton instance;
3. private Singleton (){}
5. public static Singleton getInstance() {
6. if (instance == null) {
7. instance = new Singleton();
8. }
9. return instance;
10. }
11. }
这种写法lazy loading很明显,但是致命的是在多线程不能正常工作。
第二种(懒汉,线程安全):
Java代码
1. public class Singleton {
2. private static Singleton instance;
3. private Singleton (){}
4. public static synchronized Singleton getInstance() {
5. if (instance == null) {
6. instance = new Singleton();
7. }
8. return instance;
9. }
10. }
这种写法能够在多线程中很好的工作,而且看起来它也具备很好的lazy loading,但是,遗憾的是,效率很低,99%情况下不需要同步。
第三种(饿汉):
Java代码
1. public class Singleton {
2. private static Singleton instance = new Singleton();
3. private Singleton (){}
4. public static Singleton getInstance() {
5. return instance;
6. }
7. }
这种方式基于classloder机制避免了多线程的同步问题,不过,instance在类装载时就实例化,虽然导致类装载的原因有很多种,在单例模式中大多数都是调用getInstance方法, 但是也不能确定有其他的方式(或者其他的静态方法)导致类装载,这时候初始化instance显然没有达到lazy loading的效果。
第四种(饿汉,变种):
Java代码
1. public class Singleton {
2. private Singleton instance = null;
3. static {
4. instance = new Singleton();
5. }
6. private Singleton (){}
7. public static Singleton getInstance() {
8. return this.instance;
9. }
10. }
表面上看起来差别挺大,其实更第三种方式差不多,都是在类初始化即实例化instance。
第五种(静态内部类):
Java代码
1. public class Singleton {
2. private static class SingletonHolder {
3. private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
4. }
5. private Singleton (){}
6. public static final Singleton getInstance() {
7. return SingletonHolder.INSTANCE;
8. }
9. }
这种方式同样利用了classloder的机制来保证初始化instance时只有一个线程,它跟第三种和第四种方式不同的是(很细微的差别):第三种和第四种方式是只要Singleton类被装载了,那么instance就会被实例化(没有达到lazy loading效果),而这种方式是Singleton类被装载了,instance不一定被初始化。因为SingletonHolder类没有被主动使用,只有显示通过调用getInstance方法时,才会显示装载SingletonHolder类,从而实例化instance。想象一下,如果实例化instance很消耗资源,我想让他延迟加载,另外一方面,我不希望在Singleton类加载时就实例化,因为我不能确保Singleton类还可能在其他的地方被主动使用从而被加载,那么这个时候实例化instance显然是不合适的。这个时候,这种方式相比第三和第四种方式就显得很合理。
第六种(枚举):
Java代码
1. public enum Singleton {
2. INSTANCE;
3. public void whateverMethod() {
4. }
5. }
这种方式是Effective Java作者Josh Bloch 提倡的方式,它不仅能避免多线程同步问题,而且还能防止反序列化重新创建新的对象,可谓是很坚强的壁垒啊,不过,个人认为由于1.5中才加入enum特性,用这种方式写不免让人感觉生疏,在实际工作中,我也很少看见有人这么写过。
第七种(双重校验锁):
Java代码
1. public class Singleton {
2. private volatile static Singleton singleton;
3. private Singleton (){}
4. public static Singleton getSingleton() {
5. if (singleton == null) {
6. synchronized (Singleton.class) {
7. if (singleton == null) {
8. singleton = new Singleton();
9. }
10. }
11. }
12. return singleton;
13. }
14. }
这个是第二种方式的升级版,俗称双重检查锁定,详细介绍请查看:http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-dcl.html
在JDK1.5之后,双重检查锁定才能够正常达到单例效果。
总结
有两个问题需要注意:
1.如果单例由不同的类装载器装入,那便有可能存在多个单例类的实例。假定不是远端存取,例如一些servlet容器对每个servlet使用完全不同的类装载器,这样的话如果有两个servlet访问一个单例类,它们就都会有各自的实例。
2.如果Singleton实现了java.io.Serializable接口,那么这个类的实例就可能被序列化和复原。不管怎样,如果你序列化一个单例类的对象,接下来复原多个那个对象,那你就会有多个单例类的实例。
对第一个问题修复的办法是:
Java代码
1. private static Class getClass(String classname)
2. throws ClassNotFoundException {
3. ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
5. if(classLoader == null)
6. classLoader = Singleton.class.getClassLoader();
8. return (classLoader.loadClass(classname));
9. }
10. }
对第二个问题修复的办法是:
Java代码
public class Singleton implements java.io.Serializable {
public static Singleton INSTANCE = new Singleton();
protected Singleton() {
}
private Object readResolve() {
return INSTANCE;
}
}