Java——23种设计模式之单例模式

定义一个类构造函数为private，它有一个static的private的该类变量，在类初始实例化，通过一个public的getInstance方法获取对它的引用，继而调用其中的方法。

单例模式的特点：
1.单例类只能有一个实例；

2.单例类必须创建自己的唯一实例；

3.单例类必须给其他所有对象提供提供这一实例。

 

1.懒汉模式

//懒汉式单例类.在第一次调用的时候实例化自己 
public class Singleton {
    private Singleton() {}
    private static Singleton single=null;

    //静态工厂方法 
    public static Singleton getInstance() {
         if (single == null) {  
             single = new Singleton();
         }  
        return single;
    }
}

以上懒汉模式是线程不安全的，并发环境下可能出现多个Singleton实例，若要实现线程安全，1.可以在getInstance方法上加同步（synchronize）；2.双重检查锁定；3.静态内部类

public class Singleton {

    private static volatile Singleton singleton;

    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        if (singleton == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (singleton == null) {
                    singleton = new Singleton();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
}

public class Singleton {  
    private static class LazyHolder {  
       private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();  
    }  
    private Singleton (){}  
    public static final Singleton getInstance() {  
       return LazyHolder.INSTANCE;  
    }  
}  

2.饿汉模式

在类创建的同时就已经创建好了一个静态的对象供系统使用，以后不再改变，所以天生是线程安全的。

//饿汉式单例类.在类初始化时，已经自行实例化 
public class Singleton {
    private Singleton() {}
    private static final Singleton single = new Singleton();
    //静态工厂方法 
    public static Singleton getInstance() {
        return single;
    }
}

饿汉模式和懒汉模式的区别

饿汉就是类一旦加载完，就把单例初始化完成，保证getInstance的时候单例已经存在，而懒汉比较懒，只有调用getInstance方法的时候才去初始化这个单例。

1.线程安全

饿汉模式天生就是线程安全的，可以直接用于多个线程不会出现问题；

懒汉模式本身是线程非安全的，实现线程安全的几种写法，有上述三种方法，在资源加载和性能方面有些区别。

2.资源加载和性能

饿汉模式在类创建的同时就实例化一个静态对象出来，不管之后会不会使用这个单例，都会占据一定的内存，但是相应的，在第一次调用的时候速度会更快，获取该对象的速度也更快，因为其资源已经初始化完成；

懒汉模式会延迟加载，第一次使用该单例的时候才会初始化对象出来，第一次调用的时候要做初始化，如果要做的工作比较多，性能上会有些延迟，之后就和饿汉模式一样。
至于上述三种实现线程安全的方法，第一种在方法调用上加了同步，虽然线程安全了，但是每次都要同步，会影响性能，毕竟99%的情况下是不需要同步的；第二种在getInstance方法里面加了两次null检查，确保了只有第一次调用单例的时候才会同步，这样也是线程安全的，同时也避免了每次都同步的性能损耗；第三种利用了classloader的机制来保证初始化instance时只有一个线程，所以也是线程安全的，同时也没有性能损耗，个人倾向于这一种。