java单例模式详解

饿汉法

饿汉法就是在第一次引用该类的时候就创建对象实例，而不管实际是否需要创建。代码如下：

public class Singleton {   
    private static Singleton = new Singleton();
    private Singleton() {}
    public static getSignleton(){
        return singleton;
    }
}

缺点：无法实现对象延时加载。

懒汉法

懒汉式就是需要使用该类的时候再创建对象实例（进而实现了对象的延时加载，减少了系统负荷）。

1.单线程实现方式，代码如下：

public class Singleton {
    private static Singleton singleton = null;
    private Singleton(){}
    public static Singleton getSingleton() {
        if(singleton == null) singleton = new Singleton();
        return singleton;
    }
}

缺点：线程不安全，如果有多条线程同时调用getSingleton()方法，就有很大可能导致重复创建对象。

2.线程安全方式，代码如下：

public class Singleton {
    private static volatile Singleton singleton = null;
    private Singleton(){}
    public static Singleton getSingleton(){
        synchronized (Singleton.class){
            if(singleton == null){
                singleton = new Singleton();
            }
        }
        return singleton;
    }    
}

说明：使用volatile关键字进行限制，保证其对所有线程的可见性，并且禁止对其进行指令重排序优化。

缺点：每次调用getSingleton()方法，都会因为synchronized关键字进行等待，效率低下。

3.兼顾线程安全和效率方式，代码如下：

public class Singleton {
    private static volatile Singleton singleton = null;
    private Singleton(){}
    public static Singleton getSingleton(){
        if(singleton == null){
            synchronized (Singleton.class){
                if(singleton == null){
                    singleton = new Singleton();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }    
}

说明：“双重检查锁”，使用双判断null方式，可以减少线程进行等待，提高效率。

扩展：

方式2中说明：

1.可见性：指的是在一个线程中对该变量的修改会马上由工作内存（Work Memory）写回主内存（Main Memory），所以会马上反应在其它线程的读取操作中。（工作内存是线程独享的，主存是线程共享的）；

2.重新排序：禁止指令重排序优化。我们写的代码（尤其是多线程代码），由于编译器优化，在实际执行的时候可能与我们编写的顺序不同。编译器只保证程序执行结果与源代码相同，却不保证实际指令的顺序与源代码相同。这在单线程看起来没什么问题，然而一旦引入多线程，这种乱序就可能导致严重问题。volatile关键字就可以从语义上解决这个问题。（但是禁止指令重排优化这条语义直到jdk1.5以后才能正确工作。此前的JDK中即使将变量声明为volatile也无法完全避免重排序所导致的问题。所以，在jdk1.5版本前，双重检查锁形式的单例模式是无法保证线程安全的。）

 

静态内部类法

public class Singleton {
    private static class Holder {
        private static Singleton singleton = new Singleton();
    }
    private Singleton(){}
    public static Singleton getSingleton(){
        return Holder.singleton;
    }
}

优点：静态内部类只有在使用的时候才会被加载，不会随主类的加载而加载，实现了延时加载，静态内部类只会被加载一次，保证了线程安全。

枚举写法

public enum Singleton {
    INSTANCE;
    private String name;
    public String getName(){
        return name;
    }
    public void setName(String name){
        this.name = name;
    }
}

优点：防止用户使用反射方式调用私有构造器；提供了自动序列化机制，防止反序列化的时候创建新的对象。