Java单例模式的七种写法

                                     Java单例模式的七种写法

1. 第一种（懒汉，线程不安全）：  
2.   
3.   public class Singleton {    
4.       private static Singleton instance;    
5.       private Singleton (){}     
6.       public static Singleton getInstance() {    
7.       if (instance == null) {    
8.           instance = new Singleton();    
9.       }    
10.       return instance;    
11.       }    
12.  }     
13. 这种写法lazy loading很明显，但是致命的是在多线程不能正常工作。  
14.   
15. 第二种（懒汉，线程安全）：  
16.   
17.   public class Singleton {    
18.       private static Singleton instance;    
19.       private Singleton (){}  
20.       public static synchronized Singleton getInstance() {    
21.       if (instance == null) {    
22.          instance = new Singleton();    
23.       }    
24.       return instance;    
25.      }    
26.  }    
27.   
28. 这种写法能够在多线程中很好的工作，而且看起来它也具备很好的lazy loading，但是，遗憾的是，效率很低，99%情况下不需要同步。  
29.   
30. 第三种（饿汉）：  
31.   
32.  public class Singleton {    
33.      private static Singleton instance = new Singleton();    
34.      private Singleton (){}  
35.      public static Singleton getInstance() {    
36.      return instance;    
37.      }    
38.  }     
39. 这种方式基于classloder机制避免了多线程的同步问题，不过，instance在类装载时就实例化，虽然导致类装载的原因有很多种，在单例模式中大多数都是调用getInstance方法， 但是也不能确定有其他的方式（或者其他的静态方法）导致类装载，这时候初始化instance显然没有达到lazy loading的效果。  
40.   
41. 第四种（饿汉，变种）：   
42.   
43.   public class Singleton {    
44.       private Singleton instance = null;    
45.       static {    
46.       instance = new Singleton();    
47.       }    
48.       private Singleton (){}  
49.       public static Singleton getInstance() {    
50.       return this.instance;    
51.       }    
52.  }     
53. 表面上看起来差别挺大，其实更第三种方式差不多，都是在类初始化即实例化instance。  
54.   
55. 第五种（静态内部类）：  
56.   
57.   public class Singleton {    
58.       private static class SingletonHolder {    
59.       private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();    
60.       }    
61.       private Singleton (){}  
62.       public static final Singleton getInstance() {    
63.           return SingletonHolder.INSTANCE;    
64.       }    
65.   }     
66.    
67. 这种方式同样利用了classloder的机制来保证初始化instance时只有一个线程，它跟第三种和第四种方式不同的是（很细微的差别）：第三种和第四种方式是只要Singleton类被装载了，那么instance就会被实例化（没有达到lazy loading效果），而这种方式是Singleton类被装载了，instance不一定被初始化。因为SingletonHolder类没有被主动使用，只有显示通过调用getInstance方法时，才会显示装载SingletonHolder类，从而实例化instance。想象一下，如果实例化instance很消耗资源，我想让他延迟加载，另外一方面，我不希望在Singleton类加载时就实例化，因为我不能确保Singleton类还可能在其他的地方被主动使用从而被加载，那么这个时候实例化instance显然是不合适的。这个时候，这种方式相比第三和第四种方式就显得很合理。  
68.   
69.   
70. 第六种（枚举）：  
71.   
72.  public enum Singleton {    
73.      INSTANCE;    
74.      public void whateverMethod() {    
75.     }    
76.  }    
77.    
78. 这种方式是Effective Java作者Josh Bloch 提倡的方式，它不仅能避免多线程同步问题，而且还能防止反序列化重新创建新的对象，可谓是很坚强的壁垒啊，不过，个人认为由于1.5中才加入enum特性，用这种方式写不免让人感觉生疏，在实际工作中，我也很少看见有人这么写过。  
79.    
80. 第七种（双重校验锁）：  
81.   
82.   public class Singleton {    
83.       private volatile static Singleton singleton;    
84.       private Singleton (){}     
85.       public static Singleton getSingleton() {    
86.       if (singleton == null) {    
87.           synchronized (Singleton.class) {    
88.           if (singleton == null) {    
89.               singleton = new Singleton();    
90.           }    
91.          }    
92.      }    
93.      return singleton;    
94.      }    
95.  }   

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1. 总结有两个问题需要注意：  
2.   
3.      1、如果单例由不同的类装载器装入，那便有可能存在多个单例类的实例。假定不是远端存取，例如一些servlet容器对每个servlet使用完全不同的类  装载器，这样的话如果有两个servlet访问一个单例类，它们就都会有各自的实例。  
4.   
5.      2、如果Singleton实现了java.io.Serializable接口，那么这个类的实例就可能被序列化和复原。不管怎样，如果你序列化一个单例类的对象，接下来复原多个那个对象，那你就会有多个单例类的实例。  
6.   
7.   
8. 对第一个问题修复的办法是：  
9.   
10.   private static Class getClass(String classname)        
11.                                           throws ClassNotFoundException {       
12.         ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();       
13.           
14.         if(classLoader == null)       
15.           classLoader = Singleton.class.getClassLoader();            
16.         return (classLoader.loadClass(classname));       
17.      }       
18.  }     
19.    
20.  对第二个问题修复的办法是：   
21.   
22.   public class Singleton implements java.io.Serializable {       
23.      public static Singleton INSTANCE = new Singleton();       
24.           
25.      protected Singleton() {       
26.             
27.      }       
28.      private Object readResolve() {       
29.               return INSTANCE;       
30.         }      
31.  }