【设计模式】单例模式之五种写法：饿汉，懒汉，双重校验锁，静态内部类，枚举-优快云博客

转自：https://blog.youkuaiyun.com/u010274580/article/details/77387397

1. 饿汉

//线程安全
public class SingletonClass{
    //【静态常量，可用】
    private static final SingtonClass instance = new SingletonClass();
    private SingletonClass(){}
    pubilc static SingletonClass getInstance(){
        return instance;
    }
}

public class SingletonClass{
   //【静态代码块，可用】
    private SingtonClass instance = null;
    static{
        instance = new SingletonClass();
    }
    private SingletonClass(){}
    pubilc static SingletonClass getInstance(){
        return instance;
    }
}

分析：基于classloder机制避免了多线程的同步问题，
单例在加载时已经实例化，此时线程还没有启动，所以天生的线程安全，
无论这个类是否被使用，都会被创建一个instance。

2，懒汉

// 线程不安全
public class SingletonClass{
    //【线程不安全，不可用】
    private static SingletonClass instance = null;
    private SingletonClass(){}
    public static SingletonClass getInstance(){
        if(instance == null){
            //多线程时，在该处时间片切换，会发生错误；
            instance = new SingletonClass();
        }
        return instance;
    }
}

分析：线程A希望使用SingletonClass，调用getInstance()方法。因为是第一次调用，A就发现instance是null的，于是它开始创建实例，就在这个时候，CPU发生时间片切换，线程B开始执行，它要使用SingletonClass，调用getInstance()方法，同样检测到instance是null（注意，这是在A检测完之后切换的，也就是说A并没有来得及创建对象）因此B开始创建。B创建完成后，切换到A继续执行，因为它已经检测完了，所以A不会再检测一遍，它会直接创建对象。这样，线程A和B各自拥有一个SingletonClass的对象——单例失败！

//线程安全 
public class SingletonClass{
        //【线程安全，不推荐使用】
    private static SingletonClass instance = null;
    private SingletonClass(){}
    public synchronized static SingletonClass getInstance(){
        if(instance==null){
            instance = new SingletonClass();
        }
        return instance;
    }
    //public static SingletonClass getInstance(){
    //    synchronized（SingletonClass.class）{
    //        if(instance==null){
    //            instance = new SingletonClass();
    //        }                
    //    }
    //   return instance;
    //}

}

分析：sychronized对整个方法进行加锁，严重影响程序性能。

3.双重校验锁

public class SingletonClass{
    //【推荐使用】    
    private volatile static SingletonClass instance = null;
    public static SingletonClass getInstance(){
        //double-check
        if(instance==null){
            synchronized(SingletonClass.class){
                            if(instance==null)
                    instance = new SingltonClass();
            }
        }
        return instance;
    }
    private SingletonClass(){}
}

分析：所谓编译，就是把源代码“翻译”成目标代码(大多数是指机器代码)的过程。针对Java，它的目标代码不是本地机器代码，而是虚拟机代码。编译原理里面有一个很重要的内容是编译器优化。所谓编译器优化是指，在不改变原来语义的情况下，通过调整语句顺序，来让程序运行的更快。这个过程成为reorder。创建一个变量需要哪些步骤呢？

1. 申请一块内存，调用构造方法进行初始化操作，
2. 分配一个指针指向这块内存。

 这两个操作谁在前谁在后呢？JVM规范并没有规定。那么就存在这么一种情况，JVM是先开辟出一块内存，然后把指针指向这块内存，最后调用构造方法进行初始化。
 下面我们来考虑这么一种情况：线程A开始创建SingletonClass的实例，此时线程B调用了getInstance()方法，首先判断instance是否为null。按照我们上面所说的内存模型，A已经把instance指向了那块内存，只是还没有调用构造方法，因此B检测到instance不为null，于是直接把instance返回了——问题出现了，尽管instance不为null，但它并没有构造完成，就像一套房子已经给了你钥匙，但你并不能住进去，因为里面还没有收拾。此时，如果B在A将instance构造完成之前就是用了这个实例，程序就会出现错误了！

4.静态内部类

//线程安全，不受JDK版本影响，推荐使用
public class SingletonClass{
        //【推荐使用】
    private static class SingletonClassInstance{
        private static final SingletonClass instance = new SingletonClass();
    }
    public static SingletonClass getInstance(){
        return SingletonClassInstance.instance;
    }
    private SingletonClass(){}
}

分析：这一版本的单例模式实现代码中，使用了Java的静态内部类。这一技术是被JVM明确说明了的，因此不存在任何二义性。在这段代码中，因为SingletonClass没有static的属性，因此并不会被初始化。直到调用getInstance()的时候，会首先加载SingletonClassInstance类，这个类有一个static的SingletonClass实例，因此需要调用SingletonClass的构造方法，然后getInstance()将把这个内部类的instance返回给使用者。由于这个instance是static的，因此并不会构造多次。由于SingletonClassInstance是私有静态内部类，所以不会被其他类知道，同样，static语义也要求不会有多个实例存在。并且，JSL规范定义，类的构造必须是原子性的，非并发的，因此不需要加同步块。同样，由于这个构造是并发的，所以getInstance()也并不需要加同步。

5.枚举

public enum SingletonClass{
    //【推荐使用】
    INSTANCE;
    public void method(){}
}

分析：这种方式是Effective Java作者Josh Bloch 提倡的方式，它不仅能避免多线程同步问题，而且还能防止反序列化重新创建新的对象.由于1.5中才加入enum特性，用这种方式写不免让人感觉生疏，在实际工作中，我也很少看见有人这么写过。

注意
1）如果单例由不同的类加载器装入，那便可能存在多个单例类的实例。
2）如果Singleton实现了java.io.Serializable接口，那么这个类的实例就可能被序列化和反序列化，可能存在多个单例类的实例。
对第一个问题修复的办法是：

private static Class getClass(String classname) throws ClassNotFoundException {     
        ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();     
        if(classLoader == null)
            classLoader = Singleton.class.getClassLoader();     
        return (classLoader.loadClass(classname));        
 }

对第二个问题修复的办法是：

 public class Singleton implements java.io.Serializable {     
    public static Singleton INSTANCE = new Singleton();     
    protected Singleton() { }     
    private Object readResolve() {     
        return INSTANCE;     
    }    
}

参考链接：
http://devbean.blog.51cto.com/448512/203501/
http://www.blogjava.net/kenzhh/archive/2013/03/15/357824.html