设计模式之单例模式

单例模式的特点

• 单例类只能有一个实例
• 单例类必须自己创建自己的唯一实例
• 单例类必须给所有其它对象提供这一实例

写单例模式需要注意的问题：

• 线程安全，多线程环境下不能产生多个实例

实现单例模式的几种方式
1.饿汉模式

public class Singleton1 {
  //构造函数私有化
  private Singleton1() {}

  private static Singleton1 single = new Singleton1();

  //静态工厂方法
  public static Singleton1 getInstance() {
    return single;
  }
}

饿汉模式在类加载初始化时就创建好一个静态的对象共外部使用，是线程安全的。

通过将构造方法设置为private避免了类在外部被实例化，在同一个虚拟机范围内，Singleton的唯一实例只能通过getInstance()方法访问。（实际上可以通过反射机制实例化构造方法为private的类的，在此不做考虑）

2.懒汉模式

public class Singleton2 {
 //私有构造方法
 private Singleton2() {}

 private static Singleton2 single = null;

 public static Singleton2 getInstance() {
   if(single == null) {
     single = new Singleton2();
   }  
   return single;
 }
}

懒汉模式是在第一次请求单例实例时，才生成实例对象。但上述写法在多线程下不是线程安全的，有可能产生多个single对象

线程安全但低效的版本。

public class Singleton3 {
  //私有构造方法
  private Singleton3() {}

  private static Singleton3 single = null;
  
  public class Singleton3 getInstance() {
    synchronized(Singleton3.class) {
      if(single == null) {
          single = new Singleton3();
      }
    }
    return single;
  }  
}

这种方式实现了线程安全，但是效率低下，每次获取单例对象都要等待其它线程释放锁。

双重检查版本

public class Singleton4 {
  private Singleton4() {}

  private static Singleton4 single = null;

  //双重检查
  public static Singleton4 getInstance() {
    if(single == null) {
      synchronized (Singleton4.class) {
          if(single == null) {
              single = new Singleton4();
          }
      }
    }
    return single;
  }
}

这样只在第一次创建单例对象时，线程之间才会去竞争锁。之后就不会再竞争了。同时使用了第二次检查，这样也就避免了对象多次被创建。

3.静态内部类实现

public class Singleton6 {
    //私有构造
    private Singleton6() {}

    //静态内部类
    private static class InnerObject {
      private static Singleton6 single = new Singleton6();
    }

    public static Singleton6 getInstance() {
    return InnerObject.single;
}
}

线程安全，懒汉。

参考文章