设计模式之--单例模式

设计模式是前辈们在多年开发工作中经验的总结，可以提高代码的可重用性、可靠性和规范性，让代码更容易理解，而单例模式是在 Java 中最重要、最简单、最常用的设计模式之一。
应用场合：有些对象只需要一个就足够了，如古代皇帝，老婆
作用：保证整个应用程序中某个实例有且只有一个

单例模式有八种方式：

1. 饿汉式（静态常量）
2. 饿汉式（静态代码块）
3. 懒汉式（线程不安全）
4. 懒汉式（线程安全，同步方法）
5. 懒汉式（线程安全，同步代码块）
6. 双重检查
7. 静态内部类
8. 枚举

/**
 * 饿汉式（静态常量）
 */
public class Singleton {
    // 1.将构造方法私有化，不允许外部直接创建对象
    private Singleton() {
    }

    // 2.创建类的唯一实例
    private static Singleton instance = new Singleton();

    // 3.提供一个用于获取实例的方法
    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

/**
 * 饿汉式（静态代码块）
 * 
 * @author linan
 *
 */
public class Singleton {
	private static Singleton instance;

	static {
		instance = new Singleton();
	}

	private Singleton() {
	}

	public static Singleton getInstance() {
		return instance;
	}

}

懒汉模式优缺点说明
1.起到了 lazy loading 的效果，但是只能在单线程下使用
2.如果在多线程下，一个线程进入了 if(instance == null) 判断语句块，还未来得及往下执行，另一个线程也通过了这个判断语句，这时便会产生多个实例，所以在多线程环境下不可以使用这种方式
3.结论：在实际开发中不要使用这种方式

/**
 * 懒汉式（线程不安全）
 * 区别：饿汉模式的特点是加载类时比较慢，但运行时获取对象速度比较快
 * 懒汉模式的特点是加载时比较快，但运行时获取对象速度比较快
 */
public class Singleton {
    // 1.将构造方法私有化，不允许外部直接创建对象
    private Singleton() {
    }

    // 2.声明类的唯一实例，使用 private static 修饰
    private static Singleton instance;

    // 3.提供一个用于获取实例的方法，使用 public static 修饰
    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

/**
 * 懒汉式（线程安全，同步方法）
 * 
 * @author linan
 *
 */
public class Singleton {
	private static volatile Singleton instance;

	private Singleton() {
	}

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

}

/**
 * 懒汉式（线程安全，同步代码块）
 * 
 * @author linan
 *
 */
public class Singleton {
	private static volatile Singleton instance;

	private Singleton() {
	}

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

}

双重检查优缺点说明
1.Double-Check 概念是多线程开发中常使用到的，如代码中所示，我们进行两次 if(instance == null) 检查，这样就可以保证线程安全了
2.这样，实例化代码只用执行一次，后面再次访问时，判断 if(instance == null)，直接 return 实例化对象，也避免反复进行方法同步
3.线程安全：延迟加载；效率极高
4.结论：在实际开发中，推荐使用这种单例设计模式

/**
 * 双重检查
 */
public class Singleton {
    private static volatile Singleton instance;

    private Singleton() {
    }

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

静态内部类优缺点说明
1.这种方式采用了类装载的机制来保证初始化实例时只有一个线程
2.静态内部类方式在 Singleton 类被转载时并不会立即实例化，而是在需要实例化时，调用 getInstance 方法，才会装载 SingletonInstance 类，从而完成 Singleton
的实例化
3.类的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化，所以在这里，JVM 帮助我们保证了线程的安全性，在类进行初始化时，别的线程是无法进入的
4.优点：避免线程不安全，利用静态内部类特点来实现延迟加载，效率高
5.结论：推荐使用

/**
 * 静态内部类
 * 
 * @author linan
 *
 */
public class Singleton {
	private static volatile Singleton instance;

	private Singleton() {

	}

	private static class SingletonInstance {
		private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
	}

	public static Singleton getInstance() {
		return SingletonInstance.INSTANCE;
	}

}

/**
 * 枚举
 * 
 * @author linan
 *
 */
public enum Singleton {
	INSTANCE;
	public void method() {

	}
}