Java设计模式之单例模式

单例模式：保证一个类在整个应用中只有一个实例，该类自动创建实例并提供方法供整个系统调用。

优缺点：对于需要消耗许多资源的类，只创建一个实例能够有效提高性能。单例类很难扩展，并且职责过重。

如何做到单例模式：1.防止外部调用构造函数实例化，所以构造函数声明为Private。2.定义一个静态方法供外部调用实例。3.由类本身进行实例化操作。4.注意线程安全。

 

单例模式的五种常见写法：

一、饿汉式

饿汉的意思是在加载类的时候就立刻进行实例化操作，无法提供延迟加载，写法如下：

public class Singleton{

    private static Singleton instance = new Singleton();

    private Singleton(){};

    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }
}

在该类中创建一个静态私有的类变量的同时进行了实例化操作，所以在类被加载的时候就立刻实例化了，属于线程安全的，无法延迟加载。

 

二、懒汉式

懒汉的意思是直到实例被调用的时候才创建该实例，能够延迟加载，写法如下：

public class Singleton{

    private static Singleton instance;

    private Singleton(){};

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

在该类中实例化操作是放在getInstance（）方法中的，只有该方法第一次被调用的时候才创建实例。getInstance（）方法用了同步锁来保证线程安全，但是每当调用一次该方法时就需要进行锁操作（只有第一次创建实例时才需要锁操作），导致效率很低，所以有下面的双重判空法。

 

三、双重判空法（懒汉式的改进版）

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;
    }
}

在该类的getInstance（）方法内首先if判断实例是否创建，如果创建了就直接返回实例，如果没有创建再进行锁操作创建实例，所以第一次的判空是为了提高效率。第二次判空则是为了线程安全：假如AB两个线程同时调用getInstance（）方法获取实例，都满足第一次判空操作，如果不进行第二次判空操作，那么当A线程创建实例并退出锁之后B线程就会立刻执行锁内的操作创建实例，导致实例被创建了两次，所以需要第二次判空，如果第二次不为空直接返回。

 

四、静态内部类方式

public class Singleton{

    private static class Inner{
        private static final Singleton instance = new Singleton();
    }

    private Singleton(){};

    public static Singleton getInstance(){
        return Inner.instance;
    }
}
        

在该类中定义了一个静态内部类Inner，Inner类持有Singleton变量并实例化。在getInstance（）方法中调用内部类的实例变量。这种方法是延迟加载的，只有当调用getInstance（）方法时内部类的Singleton变量才会实例化。并且是线程安全的。

 

五、枚举

public enum Singleton{
    
    INSTANCE;
    
    public void init(){
    
    }
}
    

枚举法是线程安全的，并且可以防止反射创建实例，但是不能延迟加载。