设计模式——单例Singleton

概述

定义：确保某一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。

使用场景：确保某个类有且只有一个对象的场景，例如创建一个对象需要消耗的资源过多，如要访问 IO 和数据库等资源。

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简单实现

以Earth为例，简单的单例模式可以写成如下形式。

public class Earth {

    private static Earth instance = new Earth();
    private Earth() {}

    public Earth getInstance() {
        return instance;
    }
}

要点有两个：

1. 将默认构造函数私有化，外部无法通过new操作符新建对象。
2. 维护Earth的一个静态成员。

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延迟加载

很多时候单例模式中的对象比较占空间，为了性能需要，最好进行延迟加载。

public class Earth {

    private static Earth instance;
    private Earth() {}

    public Earth getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Earth();
        }
        return instance;
    }
}

但这种方式一般情况下没问题，但并发的时候就有可能产生多个Earth对象。可以使用同步机制解决多线程的问题，比如用synchronize修饰getInstance()方法，但这会影响效率，因为绝大多数情况下都是不需要同步的。

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静态内部类

使用静态内部类，可以实现延迟加载，又可以满足多线程的要求，而且不影响效率。

public class Earth {

    private Earth() {}

    /* 使用静态内部类存放instance */
    private static class Holder {
        private static final Earth instance = new Earth();
    }

    public static Earth getInstance() {
        return Holder.instance;
    }
}

由于instance不是Earth的直接成员，所以当Earth类被装载时，并不会初始化instance，只有调用getInstance()时，才会装载Holder类，并初始化其静态成员instance。