单例模式详解-优快云博客

单例模式的简介

什么是单例模式？
保证一个类只有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

单例模式有什么用？
在我们的系统中，有一些对象其实我们只需要一个，比如说：线程池、缓存、对话框、注册表、日志对象、充当打印机、显卡等设备驱动程序的对象。事实上，这一类对象只能有一个实例，如果制造出多个实例就可能会导致一些问题的产生，比如：程序的行为异常、资源使用过量、或者不一致性的结果。

总结：
1、对于频繁使用的对象，可以省略创建对象所花费的时间，这对于那些重量级对象而言，是
非常可观的一笔系统开销；
2、由于 new 操作的次数减少，因而对系统内存的使用频率也会降低，这将减轻 GC 压力，缩
短 GC 停顿时间。

疑惑：
使用全局静态变量也可以保证一个类只有一个实例啊？
1、静态变量在加载的时候就会创建实例对象，分配内存空间，如果在程序中没有用到的话会
造成资源的浪费
2、单例模式（懒汉模式）可以等对象使用的时候再创建对象
3、大量的全局变量对于程序的调试带来困难

单例模式实现

饿汉模式
类的实例创建时间点：类的装载的时候创建。

代码如下

//1、线程安全
public class Singleton {
       //在静态初始化器中创建单例实例，这段代码保证了线程安全
        private static Singleton instance = new Singleton();
        //构造方法声明为private的，无法通过new创建
        private Singleton(){}
        public static Singleton getInstance(){
            return instance;
        }
    }

//2、枚举方式（最佳方式）
public enum Singleton {
	 //定义一个枚举的元素，它就是 Singleton 的一个实例
    INSTANCE;  
}
最佳方式的原因：https://blog.youkuaiyun.com/whgtheone/article/details/82990139

懒汉模式
类的实例创建时间点：类的第一次被使用的时候创建。

代码如下

//1、非线程安全，适用于单线程，速度快
public class Singleton {  
      private static Singleton instance;  
      private Singleton (){
      }   
      //没有加入synchronized关键字的版本是线程不安全的
      public static Singleton getInstance() {
          //判断当前单例是否已经存在，若存在则返回，不存在则再建立单例
	      if ( instance == null) {  
	           instance = new Singleton();  
	      }  
	      return  instance;  
      }  
 }
 
//2、方法加锁，线程安全，速度慢
public static synchronized Singleton getInstance() {  
	      if (instance == null) {  
	          instance = new Singleton();  
	      }  
	      return instance;  
      }  
      
//3、双重枷锁，解决上面的问题，程序加载只有第一次会同步，后面无需同步
public class Singleton {
//volatile保证，当uniqueInstance变量被初始化成Singleton实例时，多个线程可以正确处理instance变量
    private volatile static Singleton instance;
    private Singleton() {
    }
    public static Singleton getInstance() {
       //检查实例，如果不存在，就进入同步代码块
        if (instance == null) {
            //只有第一次才彻底执行这里的代码
            synchronized(Singleton.class) {
               //进入同步代码块后，再检查一次，如果仍是null，才创建实例
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

//4、登记式/静态内部类方式（懒加载，线程安全）
public class Singleton {  
    private static class SingletonHolder {  
    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();  
    }  
    private Singleton (){}  
    public static final Singleton getInstance() {  
    return SingletonHolder.INSTANCE;  
    }  
}

二者的相同点
1、单例类必须要有一个 private 访问级别的构造函数，只有这样，才能确保单例不会在系统中
的其他代码内被实例化;
2、instance 成员变量和 getInstance 方法必须是 static 的。

总结：
根据不同的场景选择合适的单例模式。