初探设计模式-单例模式

这种模式涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。

• 单例类只有一个实例

• 单例类必须自己创建自己的唯一实例

• 单例类必须给其他对象提供这一实例

• 构造函数私有

public class SingleObject {
 
   //创建 SingleObject 的一个对象
   private static SingleObject instance = new SingleObject();
 
   //让构造函数为 private，这样该类就不会被实例化
   private SingleObject(){}
 
   //获取唯一可用的对象
   public static SingleObject getInstance(){
      return instance;
   }
 
   public void showMessage(){
      System.out.println("Hello World!");
   }
}

• 懒汉式实现方式

  • 线程不安全

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

• 线程安全的懒汉式

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

• 饿汉式实现方式

  • 不是懒加载

  • 线程安全

  • 基于classloader机制避免了多线程的同步问题，不过，instance在类装载时就实例化。

  public class Singleton{
      private static Singleton instance = new Singleton();
      private Singleton(){}
      public static Singleton getInstance(){
          return instance;
      }
  }

• 双重校验锁

  • 懒加载

  • 线程安全

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

  • 问题：为什么需要两次判断if(instance==null)?

    分析：第一次校验：由于单例模式只需要创建一次实例，如果后面再次调用getInstance方法时，则直接返回之前创建的实例，因此大部分时间不需要执行同步方法里面的代码，大大提高了性能。如果不加第一次校验的话，那跟上面的懒汉模式没什么区别，每次都要去竞争锁。

    　　   第二次校验：如果没有第二次校验，假设线程t1执行了第一次校验后，判断为null，这时t2也获取了CPU执行权，也执行了第一次校验，判断也为null。接下来t2获得锁，创建实例。这时t1又获得CPU执行权，由于之前已经进行了第一次校验，结果为null（不会再次判断），获得锁后，直接创建实例。结果就会导致创建多个实例。所以需要在同步代码里面进行第二次校验，如果实例为空，则进行创建。