java单例模式

1.饿汉式

package demo5;

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

提供了一个静态实例并返回给调用者

饿汉模式是最简单的一种实现方式，饿汉模式在类加载的时候就对实例进行创建，实例在整个程序周期都存在。优点是只在类加载的时候创建一次实例，不会存在多个线程创建多个实例的情况，避免了多线程同步的问题。缺点是即使这个单例没有用到也会被创建，而且在类加载之后就被创建，内存就被浪费了。

2.懒汉式

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

懒汉模式是在需要的时候才会被创建，如果已经创建了，那再次调用的时候就不会创建新的对象，而是返回之前创建的对象。但是懒汉模式并没有考虑线程安全问题，在多个线程可能会并发调用它的getInstance()方法，导致创建多个实例，因此需要加锁解决线程同步问题。如下

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

 3.双重校验锁

上面加锁的懒汉式存在着性能问题，如果多次调用newInstance（），累计下来的性能损耗就比较大。因此就有了如下的双重校验锁。

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

再次调用getInstance()只需要直接返回单例对象。所以大部分情况下，调用getInstance()都不会执行到同步代码块。不过还需要考虑一种情况，假如两个线程，一个线程执行了if (instance == null)语句，就会认为单例对象没有创建，此时另一个线程也执行了同样的语句，认为单例对象没有创建，然后两个线程依次执行同步代码块，各自创建了一个单例对象。所以需要在同步代码块中增加if (instance == null)语句。由于JVM底层模型原因，偶尔会出问题，不过JDK1.5及之后版本增加了volatile关键字。volatile的一个语义是禁止指令重排序优化，也就保证了instance变量被赋值的时候对象已经是初始化过的。

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

 

4.静态内部类

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

外部类加载时并不需要立即加载内部类，内部类不被加载则不去初始化，这样就不会占用内存。只有当newInstance第一次被调用时，才会初始化INSTANCE,第一次调用会加载SingletonHolder,这样不仅是线程安全的，也能保证单例的唯一性并且延迟了单例的实例化。

5.枚举类

public enum Singleton{
    instance;
    public void whateverMethod(){}    
}

枚举与普通类一样，可以有字段也可以有方法，并且枚举的实例创建是线程安全的，并且在任何情况都是单例的，但不能延时加载，虽然优点很多，但在主流开发中却很少用到。

 懒汉式和饿汉式在使用过程中都有一定的缺陷，在使用过程中一般不建议使用，双重校验锁和静态内部类很好的规避了前面两个的缺点，也是推荐的两种使用方式。