单例模式即确保一个类只有一个实例,并提供一个对实例的全局访问点。
Java语言中实现的关键是静态实例变量和私有构造方法 ;
按照构造实例时机不同分为:饿汉式和饱汉式。
饿汉式:
public class EagerSingleton{
private static EagerSingleton singleton = new EagerSingleton();
private EagerSingleton(){
}
public EagerSingleton getInstance(){
return singleton;
}
}
饱汉式:
public class FullSingleton{
private static FullSingleton singleton = null;
private EagerSingleton(){
}
public static FullSingleton getInstance(){
if(singleton==null){
singleton = new FullSingleton();
}
return singleton;
}
}
对于上面的实现,由于if判断处没有进行同步因此在多线程环境可能产生多个实例的问题 。
然而如果加上同步控制,在get实例时每次都要进行同步 ,又可能对性能造成损失。因此又产生了双检锁这种模式。在JDK1.5以后双检锁是有效的:
public class FullSingleton{
private volatile static FullSingleton singleton = null;
private EagerSingleton(){
}
public static FullSingleton getInstance(){
if(singleton==null){
synchronized (FullSingleton.class){
if(singleton==null){
singleton = new FullSingleton();
}
}
}
return singleton;
}
}
上面的单例实现方式中类必须提供私有构造函数,这点是关键。
还有两点需要我们考虑:私有的构造函数可能通过反射AccessibleObject.setAccessible()方法改变其访问权限 。从而生成多实例;对于这种方式可以在构造函数中增加对多实例情况的判断即可;此外我们知道在Java语言中构造类的实例,构造函数只是其中一种方式,我们还可以通过诸如:克隆,反射,反序列化 等途径生成实例对象。克隆的前提是基于已有对象;通过反射构造实例必须提供默认的构造方法 ,因此上面的实现方式在这两种情况都不会有问题。而反序列化的方式不会调用构造函数,此时对于这种方式需要注意 :
1.单例类不实现序列化接口 ,这样就避免了序列化/反序列化的可能;
2.如果有序列化的需要,那么可以实现ANY-ACCESS-MODIFIER Object readResolve() throws ObjectStreamException;方法:
private Object readResolve() throws ObjectStreamException{
return singleton;
}
这样反序列化机制会保证返回的总是这个唯一的实例对象。
JDK1.5提供的枚举,而枚举的用处就是创建有限的几个实例,因此是实现单例的理想方式:
public enum Singleton{
SINGLETON;
}枚举单例的实现方式在Java语法层面,天生就能应对上面介绍的可能导致的多实例因素。是推荐的一种简单实用的方法。