创建型模式之单例模式

目的

保证一个类仅有一个实例，并提供一个它的全局访问点。

动机

对于一些类而言，保证单一实例是必须的。例如拍电影的导演只有一个，系统中只有一个文件系统等。
实现Singleton的方法，可以让类保存自己的唯一实例，这个类保证其他类无法创建自己的对象，并向其他类提供获取自己所保存的唯一实例的方法。

适用性

• 当类只能有一个实例，而且客户端可以从一个中公开访问点访问它时。
• 当这个唯一实例应该是通过子类化可拓展的，并且客户无需更改代码就能使用这个拓展实例。

参与者

Singleton

1. 定义一个Instance，允许客户访问其唯一实例。
2. 可能负责创建其唯一实例。

效果

1. 对唯一实例的受控访问

2. 允许对操作和表示精化

实现

1. 保证唯一实例

2. 创建Singleton的子类

代码实例

静态常量饿汉式

class Singleton{

    private final static Singleton instance=new Singleton();
	
	private Singleton(){
	
	}
	
	public static Singleton getInstance(){
		
		return instance;
		
	}
	
}

特点：内存浪费，但线程安全，可用

静态代码块饿汉式

class Singleton{

	private Singleton instance;
    static{
        instance=new Singleton();
    }
    
    private Singleton(){
    
    }
    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }
}

特点：内存浪费，但线程安全，可用

懒汉式（原始版）

class Singleton{

    private static Singleton instance;

    private Singleton(){
    }
    
    public static Singleton getInstance(){

        if(instance==null){
            //此处不安全
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

特点：线程不安全，多线程不能使用

懒汉式（加锁）

class Singleton{

    private static Singleton instance;

    private Singleton(){

    }
    public static synchronized Singleton getInstance(){

        synchronized(Singleton.class){
            if(instance == null){
                instance=new Singleton();
            }
        }
        return instance;
    }
}

特点：线程安全，无法并行，效率过低，不推荐

懒汉式（双重检查）

class Singleton{
    private static volatile Singleton instance;

    private Singleton(){

    }
    public static Singleton getInstance(){

        if(instance == null){
            synchronized(Singleton.class){
                if(instance == null){
                    instance=new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

特点：线程安全，效率较高，懒汉式加载

静态内部类式

class Singleton{

    private Singleton(){
    }

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

    public static Singleton getInstance(){
        return SingletonInstance.INSTANCE;
    }
}

机理：静态内部类不随外部类加载而加载进内存。当静态内部类的静态变量和静态方法被调用时加载。（实现了懒汉式的效果）。

特点：线程安全，效率较高，懒汉式加载

枚举式

enum Singleton{
    INSTANCE;
    public void sayOK(){
        System.out.println("ok~");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Singleton singleton = Singleton.INSTANCE;
        singleton.sayOK();
    }
}

机理：利用jvm保证线程安全和单例问题。
特点：简单，线程安全，防止反序列化重新创建对象（推荐）