GoF设计模式(三) - 单例模式的六种写法

前言

单例模式属于创建型模式，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。

 1. 懒汉式

public class SluggardSingleton {

    private static SluggardSingleton sluggardSingleton;

    private SluggardSingleton(){}

    public static SluggardSingleton getInstance(){
        if (sluggardSingleton == null){
            return new SluggardSingleton();
        }
        return sluggardSingleton;
    }

}

 懒加载，用的时候会对实例进行检查，有则返回 ，没有则新建，避免内存浪费，  该方式非线程安全。

2. 懒汉式线程安全

public class SluggardSecuritySingleton {
    private static SluggardSecuritySingleton sluggardSecuritySingleton;

    private SluggardSecuritySingleton(){}

    public static synchronized SluggardSecuritySingleton getInstance(){
        if (sluggardSecuritySingleton == null){
            return new SluggardSecuritySingleton();
        }
        return sluggardSecuritySingleton;
    }
}

与第一种方式唯一的区别 是增加了synchronized关键字 ，保证了线程安全 ，对执行效率会有所影响

3. 饿汉式

public class HungrySingleton {
    private static HungrySingleton hungrySingleton = new HungrySingleton();

    private HungrySingleton(){}

    public static HungrySingleton getInstance(){
        return hungrySingleton;
    }

}

类加载时就初始化，浪费内存，好处是保证了线程安全

4. 双检锁

public class DoubleCheckLockSingletion {
    private static  DoubleCheckLockSingletion doubleCheckLockSingletion;

    private DoubleCheckLockSingletion(){}

    public static DoubleCheckLockSingletion getInstance(){
        if (doubleCheckLockSingletion == null){
            synchronized (DoubleCheckLockSingletion.class){
                if (doubleCheckLockSingletion == null){
                    return new DoubleCheckLockSingletion();
                }
            }
        }

        return doubleCheckLockSingletion;
    }
}

外层实例的判空处理不用让线程每次都加锁，而只是在实例未被创建的时候再加锁处理。同时也能保证多线程的安全。

至于为何在内层再加一层判空处理 ，这里引用《大话设计模式》书中解释：

对于instance存在的情况，就直接返回，这没有问题。当instance为null并且同时有两个线程调用 GetInstance（）方法时，它们将都可以通过第一重instance==null的判断。然后由于lock机制，这两个线程则只有一个进入，另一个在外排队等候，必须要其中的一个进入并出来后，另一个才能进入。而此时如果没有了第二重的instance是否为null的判断，则第一个线程创建了实例， 而第二个线程还是可以继续再创建新的实例，这就没有达到单例的目的。

5. 静态内部类

public class StaticSingletion {
    private static  class StaticSingletionHodel{
        private static final StaticSingletion SINGLETION = new StaticSingletion();
    }

    private StaticSingletion(){}

    public static StaticSingletion getInstance(){
        return StaticSingletionHodel.SINGLETION;
    }
}

这种方式能达到双检锁方式一样的功效，但实现更简单。这种方式只适用于静态域的情况，双检锁方式可在实例域需要延迟初始化时使用。

它跟第三种方式不同的是：第三种方式当类加载就会实例化，而这种方式只有被调用时才会实例化。

6. 枚举

public enum EnumSingletion {
    INSTANCE;

    public void method() {
    }
}

更简洁，自动支持序列化机制，绝对防止多次实例化，保证了线程安全。

 

总结

一般情况下，懒汉方式（线程安全和非线程安全）不建议采用，建议使用第 3 种饿汉方式。只有在要明确实现 lazy loading 效果时，才会使用第 5 种方式。如果涉及到反序列化创建对象时，可以尝试使用第 6 种枚举方式。如果有其他特殊的需求，可以考虑使用第 4 种双检锁方式。

 

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