单例模式详解-优快云博客

最近快过年了，也没心思弄其他的，就把一些乱七八糟的总结总结写下吧，今天讲讲单例模式的几种写法，例如懒汉式、饿汉式，以及相关变种，有问题的请及时沟通。

何为单例模式？所谓单例模式，简单来说就是实例只能有一份的类。因此单例的核心就是构造器私有，这样外部类才不能通过new来创建这个类，只能调用这个类给外部的方法来创建一份实例。

1.饿汉式

public class SingleTon {

    private SingleTon(){

    }

    private static final SingleTon SINGLETON = new SingleTon();

    public static SingleTon getInstance(){
        return SINGLETON;
    }
}

优点：类装载的时候就实例化该类，避免了线程同步的问题

缺点：在类装载的时候就完成实例化，没有达到Lazy Loading的效果。如果从始至终从未使用过这个实例，则会造成内存的浪费。

2.饿汉式变种

public class SingleTon {

    private static SingleTon singleTon;

    static {
        singleTon = new SingleTon();
    }

    private SingleTon(){

    }

    public static SingleTon getInstance(){
        return singleTon;
    }
}

这种方式和上面的方式其实类似，只不过将类实例化的过程放在了静态代码块中，也是在类装载的时候，就执行静态代码块中的代码，初始化类的实例。优缺点和上面是一样的。

3.懒汉式

public class SingleTon {

    private static SingleTon singleTon;

    private SingleTon(){

    }

    public static SingleTon getInstance(){
        if(singleTon == null){
            singleTon = new SingleTon();
        }
        return singleTon;
    }
}

优点：达到Lazy Loading的效果

缺点：只能在单线程中使用，多线程的情况下并发会产生多个实例

4.懒汉式变种（1）

public class SingleTon {

    private static SingleTon singleTon;

    private SingleTon(){

    }

    public static synchronized SingleTon getInstance(){
        if(singleTon == null){
            singleTon = new SingleTon();
        }
        return singleTon;
    }
}

优点：达到Lazy Loading的效果，多线程情况下线程安全

缺点：把整个方法块都加锁了，所有进入这个方法的线程都得等待，效率低

5.懒汉式变种（2）

public class SingleTon {

    private static SingleTon singleTon;

    private SingleTon(){

    }

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

优点：达到Lazy Loading的效果

缺点：线程不安全，虽然第4种将整个方法进行同步了，但是由于效率太低，就把初始化类给同步，但是还是会出现线程不安全的问题，当多个线程同时进入if(singleTon == null)，都会继续往下走

6.懒汉式变种（3）：双重检查

public class SingleTon {

    private static volatile SingleTon singleTon;

    private SingleTon(){

    }

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

优点：达到Lazy Loading的效果；线程安全；

注意：细心的同学能看到定义的singleTon被定义为volatile的，volatile简单来说就是提醒编译器实时注意定义变量的变化，不然双重检查时singleTon还是没变化，检查了就没用了。

7.懒汉式变种（4）：静态内部类

public class SingleTon {

    private SingleTon(){

    }

    private static class innerSingle{
        private static final SingleTon SINGLETON = new SingleTon();

    }

    public static SingleTon getInstance(){
        return innerSingle.SINGLETON;
    }
}

优点：避免了线程不安全，延迟加载，效率高。

这种方式跟饿汉式方式采用的机制类似，但又有不同。两者都是采用了类装载的机制来保证初始化实例时只有一个线程。不同的地方在饿汉式方式是只要Singleton类被装载就会实例化，没有Lazy-Loading的作用，而静态内部类方式在Singleton类被装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。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。

适用场景：

（1）需要频繁的进行创建和销毁的对象；

（2）创建对象时耗时过多或耗费资源过多，但又经常用到的对象；

（3）工具类对象；

（4）频繁访问数据库或文件的对象。

以下都是单例模式的经典使用场景：

（1）资源共享的情况下，避免由于资源操作时导致的性能或损耗等。如上述中的日志文件，应用配置。
（2）控制资源的情况下，方便资源之间的互相通信。如线程池、数据库连接池等。