Java单例模式

单例模式

单例模式：单例模式的核心是保证一个类只有一个实例，并且提供一个访问实例的全局访问点。

单例模式使用场景

1.spring中bean对象的模式实现方式

2.servlet中每个servlet的实例

3.springmvc和strust1框架中，控制器对象是单例模式

4.应用程序的日志应用，一般都用单例模式实现，这一般是由于共享的日志文件一直处于打开状态，因为只能有一个实例去操作，否则内容不好追加。

5.操作系统的文件系统，也是大的单例模式实现的具体例子，一个操作系统只能有一个文件系统。

6.项目中，读取配置文件的类，一般也只有一个对象。没有必要每次使用配置文件数据，每次new一个对象去获取。

7.数据库连接池的设计一般也是采用单例模式，因为数据库连接是一种数据库资源。

单例模式的优点

1.由于单例模式只生成一个实例，减少了系统性能开销，当一个对象的产生需要比较多的资源时，如读取配置，产生其他依赖对象时，则可以通过在应用启动时直接产生一个单例对象，然后永久驻留内存的方式来解决。

2.单例模式可以在系统设置全局的访问点，优化环共享资源访问，例如可以设计一个单例类，负责所有数据表的映射处理。

单例模式的实现方式

饿汉式

也就是类加载的时候立即实例化对象，实现的步骤是先私有化构造方法，对外提供唯一的静态入口方法，实现如下：

饿汉式单例模式代码中,static变量会在类装载时初始化，此时也不会涉及对个线程对象访问该对象的问题，虚拟机保证只会装载一次该类，肯定不会发生并发访问的问题。因此可以省略synchronized关键字。

问题：如果只是加载本类，而不是要调用getInstance(),甚至永远没有调用，则会造成资源浪费。

懒汉式

此种方式在类加载后如果我们一直没有调用getInstance方法，那么就不会实例化对象。实现了延迟加载，但是因为在方法添加了synchronized关键字，每次调用getInstance方法都会同步，所以对性能的影响比较大。

双重检测锁式

这个模式将同步内容下方到if内部，提高了执行的效率不必每次获取对象时都进行同步，只有第一部才同步创建了以后就没必要了。
问题：由于编译器优化原因和JVM底层内部模型原因，偶尔会出现问题。不建议使用。

静态内部类

注意点：

1.外部类没有static属性，则不会像饿汉式那样立即加载对象。

2.只有真正调用getInstance（）才会加载静态内部类。加载类时是线程安全的instance是static final类型，保证了内存中只有这样一个实例存在，而且只能被赋值一次，从而保证了线程安全性。

3.兼备了并发高效调用和延迟加载的优势！ 兼备了并发高效调用和延迟加载的优势。

枚举单例

测试代码

优点：

1.实现简单
2.枚举本身就是单例模式。由JVM根本上提供保障，避免通过反射和反序列化的漏洞

缺点：

无延迟加载

单例模式的漏洞

1.通过反射的方式我们依然可用获取多个实例（除了枚举的方式）。

输出结果：

产生了两个对象，违背了单例设计模式的初衷。
解决方式是在无参构造方法中手动抛出异常控制

2.通过反序列化的方式也可以破解上面几种方式（除了枚举的方式）。

输出结果

是两个不同的对象，同样破坏了单例模式，这种情况我们只需要在单例类中重写readResolve方法并在该方法中返回单例对象即可

说明：readResolve方法是基于回调的，反序列化时，如果定义了readResolve（）则直接返回此方法指定的对象，而不需要在创建新的对象。

总结

1. 单例对象占用资源少，不需要延时加载：

枚举式 好于 饿汉式

2. 单例对象占用资源大，需要延时加载：

静态内部类式 好于 懒汉式