设计模式——单例模式

简介

确保一个类只有一个实例，而且自行实例化，并向系统提供这个实例

构造方法不能是public
这个实例是当前类的类成员变量

实现

根据实例化时间的不同可以分为饿汉式、懒汉式

1. 饿汉式：在类加载的时候就进行实例化

public class Singleton {
    private Singleton(){}
    private static Singleton singleton = new Singleton();  //饿汉式

    public synchronized static Singleton getInstance(){
        return singleton;
    }


    public static void main(String[] args) {
    	System.out.println(Singleton.getInstance());
        System.out.println(Singleton.getInstance());
    }
}

2. 懒汉式：在类加载时不进行实例化，在第一次使用的时候进行实例化。注意线程安全。

public class Singleton {
    private Singleton(){}
    private static Singleton singleton;

    public synchronized static Singleton getInstance(){ //线程安全
        if(singleton == null){    //判断是否进行实例化
            singleton = new Singleton();
        }
        return singleton;
    }


    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Singleton.getInstance());
        System.out.println(Singleton.getInstance());
    }
}

我们这样用线程锁把整个方法都锁上会影响性能，因为我们的目的是实例化的代码new Singleton();仅仅执行一次。实例化一次之后，就不会再进行实例化了，但是这时还会执行同步方法，影响性能，所以我们用同步代码段来保证线程安全并提高返回速度。即：双重检查锁。

public class Singleton {
    private Singleton(){}
    private volatile static Singleton singleton;  //******

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


    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Singleton.getInstance());
        System.out.println(Singleton.getInstance());
    }
}

singleton对象要用volatile修饰，可以防止指令重排序

什么是指令重排序，一般来说，处理器为了提高程序运行效率，可能会对输入代码进行优化，它不保证程序中各个语句的执行先后顺序同代码中的顺序一致，但是它会保证程序最终执行结果和代码顺序执行的结果是一致的。

例外情况

产生多个实例的2种情况
在分布式系统中有多个Java虚拟机，每个虚拟机都有一个实例。
在同一个虚拟机中使用了多个类加载器，产生多个实例。

另外单例模式一般都是无状态的，以工具类的形式提供。