单例模式几种安全的实现

 

单例的应用场景：

需要频繁的创建和销毁对象的、创建对象时耗时过多或者消耗资源过多但是又经常用到的对象、工具类对象或数据库或文件的对象。

当对象含有可改变的状态时（更精确的说就是在实际应用中该状态会改变），则用多例。

 

一、懒汉式，线程安全的实现

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

 

这虽然是线程安全的，但是效率低。还有一些比较常犯的错误，不加同步限制的，不做举例。

 

二、饿汉式，线程安全

1.构造器私有化

2.类的内部创建对象

3.像外部暴露一个静态的公共方法。getInstance

 

优点：在类装载的时候就完成了实例化。避免了线程同步问题。

缺点：没有达到Lazy Loading（懒加载）的效果，如果从来没使用过这个类，就会造成内存的浪费。

public class Singleton{
　　//类加载时就初始化
　　private static final Singleton instance = new Singleton();

　　private Singleton(){}

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

但是要是明确要求是需要懒加载的，这个就不行的

 

第二种写法，在类的静态代码块中创建实例：

public class Singleton {
    //1.构造函数私有化
    private Singleton() {

    }

    //2.在本类的内部创建对象实例
    private static Singleton instance;

    static {
        instance = new Singleton();
    }

    //3.提供静态方法，返回实例对象
    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

 

 

三、静态内部类

我比较倾向于使用静态内部类的方法，这种方法也是《Effective Java》上所推荐的。

public class Singleton {  
    private static class SingletonHolder {  
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();  
    }  
    private Singleton (){}  
    public static final Singleton getInstance() {  
        return SingletonHolder.INSTANCE; 
    }  
}

 

 

四、枚举

用枚举写单例实在太简单了！这也是它最大的优点。下面这段代码就是声明枚举实例的通常做法。

public enum EasySingleton{
    INSTANCE;
}

 

创建enum时，编译器会自动为我们生成一个继承自java.lang.Enum的类，我们上面的enum可以简单看作：

class Type extends Enum{
    public static final Type A;
    public static final Type B;
    ...
}

 demo:

public enum SingleEnum {
    INSTANCE;
    private static String[] strings = {"1", "2"};
    public String[] getStrings() {
        return strings;
    }
}

 

五、双重检测

 

//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;
    }
}

这个代码只在第一次，两个线程不能同时执行synchronized方法，但是，后面install不为空后，instance == null就直接pass掉了。volatile的作用理解是instance = new Singleton立即到内存中生效。