Singleton、局部变量与成员变量的区别

Singleton

什么是Singleton？

• Singleton：在Java中即指单例设计模式，它是软件开发中最常用的设计模式之一。

• 单：唯一

• 例：实例

• 单例设计模式，即某个类在整个系统中只能有一个实例对象可被获取和使用的代码模式。
  例如：代表JVM运行环境的Runtime类

要点

1. 一是某个类只能有一个实例；
   构造器私有化
2. 二是它必须自行创建这个实例；
   含有一个该类的静态变量来保存这个唯一的实例
3. 三是它必须自行向整个系统提供这个实例;
   对外提供获取该实例对象的方式：
   （1）直接暴露（2）用静态变量的get方法获取

几种常见形式

• 饿汉式：类初始化的时候直接创建对象，不管是否使用这个对象都会去创建，不存在线程安全问题
  直接实例化饿汉式（简洁直观）
  枚举式（最简洁）
  静态代码块饿汉式（适合复杂实例化）

• 懒汉式：延迟创建对象
  线程不安全（适用于单线程）
  线程安全（适用于多线程）
  静态内部类形式（适用于多线程）

代码实现

/**
 * 饿汉式：直接实例化饿汉式（简洁直观）
 */
public class Singleton01 {    
	public static final Singleton01 INSTANCE= new Singleton01();
	private Singleton01() {
	 }   
}

/**
 * 枚举类型：表示该对象是有限的的几个
 * 限定为一个，就是单例
 */
@SuppressWarnings("all")
public enum Singleton02 {
    INSTANCE;
}

/**
 * 静态代码块
 */
public class Singleton03 {
    public static final Singleton03 INSTANCE;
    static {
        INSTANCE = new Singleton03();
    }
    private Singleton03(){
        
    }
}

/**
 * 单线程
 * 用一个静态变量保存这个唯一的实例
 * 提供一个静态方法获取这个实例对象
 */
public class Singleton04 {
    private static Singleton04 instance;
    private Singleton04(){

    }
    public static Singleton04 getInstance(){
        if (instance == null){
            instance = new Singleton04();
        }
        return instance;
    }
}

/**
 * synchronized 同步代码块
 * 线程安全的
 */
public class Singleton05 {
    private static Singleton05 instance;
    private Singleton05(){

    }
    public static Singleton05 getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton05.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton05();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

/**
 * 静态内部类
 * 内部类加载和初始化的时候才创建
 * 静态内部类不会随着外部类的加载和初始化而去加载初始化，独立的去加载初始化
 */
public class Singleton06 {

    private static Singleton06 instance;
    private Singleton06(){

    }
    private static class Inner{
        private static final Singleton06 INSTANCE = new Singleton06();
    }
    public static Singleton06 getInstance(){   
        return Inner.INSTANCE;
    }
}

2、局部变量与成员变量的区别

1. 声明的位置
   局部变量：方法体{}中，形参，代码块{}中
   成员变量：类中方法外
   类变量：有static修饰
   实例变量：没有static修饰
2. 修饰符
   局部变量：final
   成员变量：public、protected、private、final、static、volatile、transient
3. 值存储的位置
   局部变量：栈
   实例变量：堆
   类变量：方法区
4. 作用域
   局部变量：从声明处开始，到所属的}结束
   实例变量：在当前类中“this.”(有时this.可以缺省)，在其他类中“对象名.”访问
   类变量：在当前类中“类名.”(有时类名.可以省略)，在其他类中“类名.”或“对象名.”访问
5. 生命周期
   局部变量：每一个线程，每一次调用执行都是新的生命周期
   实例变量：随着对象的创建而初始化，随着对象的被回收而消亡，每一个对象的实例变量是独立的
   类变量：随着类的初始化而初始化，随着类的卸载而消亡，该类的所有对象的类变量是共享的