Singleton Pattern

1 单例模式

单例模式(Singleton Pattern) 属于 创建型模式. 它提供了一种创建对象的方法.

为什么需要单例模式?
避免一个全局使用的类频繁地创建实例并销毁.

单例模式的关键点:

1. 只创建一个实例.
2. 实例被 static 关键字修饰(Java).
3. 类的构造方法是私有的.

实现单例模式主要有3种方法: 饿汉式, 双重检查加锁, 懒汉式.

2 饿汉式

饿汉式 是使用较多的一种方式. 在类加载时就初始化实例.
因为通常我们实例化一个对象都会使用它, 所以提前实例化和使用时再实例化没有什么区别.
当我们不确定实例是否被使用时, 可以考虑使用 双重检查加锁.

public class Singleton {
    private static Singleton INSTANCE = new Singleton();

    private Singleton() {
    }

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

3 双重检查加锁

双重检查加锁(double-checked locking) 也是常用的一种方式.
在用到实例时再初始化, 可以避免实例化出 不使用的对象, 从而造成内存浪费.

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

4 懒汉式

懒汉式 这种 不常用, 主要是在并发时 性能差.

public class Singleton {
    private static Singleton INSTANCE;

    private Singleton() {
    }

    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if (INSTANCE == null) {
            INSTANCE = new Singleton();
        }
        return INSTANCE;
    }
}

5 灵活运用

我们可以写一个 init 方法, 把初始化逻辑放在 init 方法里, 然后在 main方法(或者服务启动方法)中调用 init 来完成初识化.
这种方式的思想也是 饿汉式. 不过, 当我们的 Singleton 类的构造比较复杂时, 无法在类加载时完成实例化, 就可以采用 init 方法实例化.

public class Singleton {
    private static Singleton INSTANCE;

    private Singleton() {
    }

    public static void init() {
        // initialize 
        INSTANCE = new Singleton();
    }

    public Singleton getInstance() {
        return INSTANCE;
    }
}

Reference

[1]. 单例模式-菜鸟教程
[2]. Design Pattern - Singleton Pattern