二 单例模式

一 定义 

  单例模式（Singleton Pattern）：是指确保一个类在任何情况下都绝对只有一个实例，并提供一个全局访问点。

　　隐藏其所有的构造方法

　　属于创建性模式

 

二 单例模式的几种实现方式

  （一）饿汉式单例：在单例类首次加载时就创建单例

public class HungrySingleton {

    private static final HungrySingleton hungrySingletonm = new HungrySingleton();

    private HungrySingleton(){}

    public HungrySingleton getInstance(){
        return hungrySingletonm;
    }

}

public class HungryStaticSingleton {

    private static final HungryStaticSingleton hungrySingletonm;

    private HungryStaticSingleton(){}

    static {
        hungrySingletonm = new HungryStaticSingleton();
    }

    public HungryStaticSingleton getInstance(){
        return hungrySingletonm;
    }

}

　　上面两种方式没有本质的区别，都是在类加载时就创建类的实例

　　优点：执行效率高，性能高，没有任何的锁

　　缺点：某种情况下，可能会造成内存浪费

 

  （二）懒汉式单例：被外部调用时才创建实例

public class LazySingleton {
    private static LazySingleton instance;

    private  LazySingleton(){}

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

}

　　A方式　　优点：不是加载类的时候就被创建，可以节约内存空间

　　　　　　  缺点：不是线程安全的，多线程情况下，会产生多个实例

public class LazySingleton {
    private static LazySingleton instance;

    private  LazySingleton(){}

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

}

　　B方式　　优点：节约了内存空间，并且是线程安全的

　　　　　　  缺点：性能很低　　

public class LazySingleton {
    private volatile static LazySingleton instance;
    private  LazySingleton(){}

    public static LazySingleton getInstance(){
        if(instance == null){　　　　//第一层检查：检查是否阻塞
            synchronized(LazySingleton.class){
                if(instance == null){　　//第二层检查：检查是否要重新创建实例
                    instance = new LazySingleton();　　　　//这有一个指令重排序的问题，上面的变量上加上volatile字段
                }
            }
        }
        return instance;
    }

}

　　C方式　　双重检查，比较好的一种写法

　　　　　优点：性能提高了，线程安全了

　　　　　缺点：可读性不好，不够优雅

public class StaticInnerClassSingleton {

    private StaticInnerClassSingleton(){
        if(Holder.INSTANCE != null){
            throw new RuntimeException("不允许非法访问");　　　　　　//防止反射破坏单例
        }
    }

    public static StaticInnerClassSingleton getInstance(){
        return Holder.INSTANCE;
    }

    private static class Holder{
        private static final StaticInnerClassSingleton INSTANCE = new StaticInnerClassSingleton();
    }
}

　　D方式　　写法优雅，利用了java本身的语言特性，性能高，避免了内存浪费

上面的几种写法都会被反射和序列化破坏单例

 

  （三）注册式单例：将每一个实例都缓存到统一的容器中，使用唯一标示获取实例　　

public enum EnumSingleton {
    INSTANCE;
    
    public static EnumSingleton getInstance(){
        return INSTANCE;
    }
}

枚举式单例可避免序列化破坏和反射破坏

 

public class ContainerSingleton {
    private ContainerSingleton(){}
    private static Map<String,Object> ioc=new ConcurrentHashMap<String,Object>();

    public static Object getBean(String className){
        Object instance = null;
        if(!ioc.containsKey(className)){
            try {
                instance = Class.forName(className).newInstance();
                ioc.put(className,instance);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return instance;
        }else{
            return ioc.get(className);
        }
    }
}

容器式单例适用于创建实例非常多的情况，便于管理。但是，是非线程安全的。

 

  （四）ThreadLocal单例：保证线程内部的全局唯一，且天生线程安全。严格上说不能算作是一种单例模式，只是保证了每个线程里的实例是一个

public class ThreadLocalSingleton {

    private static final ThreadLocal<ThreadLocalSingleton> threadLocalSIngleton =
            new ThreadLocal<ThreadLocalSingleton>(){
                @Override
                protected ThreadLocalSingleton initialValue() {
                    return new ThreadLocalSingleton();
                }
            };

    private ThreadLocalSingleton(){}

    public ThreadLocalSingleton getInstance(){
        return threadLocalSIngleton.get();
    }

}

 

三   学习单例模式的重点

　　1. 私有化构造器

　　2. 保证线程安全

　　3. 延迟加载

　　4. 防止序列化和反序列话破坏单例

　　5. 防御反射攻击单例