创建单例模式(Singleton)的几种方式
创建单例模式(Singleton)的几种方式
单例模式可能是最常用到的设计模式了，但是想要正确的使用单例模式却并不简单。
我们先从最简单最常用的方式开始：
懒汉式
public class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton (){}
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
要点：
私有的静态内部引用实例
私有构造函数
共有静态的getInstance()方法，当静态内部引用为空时才实例化
缺点：
多线程环境下不安全
饿汉式
考虑到多线程的条件，还有另外一种常用的简单实现方式：
public class Singleton{
private final static Singleton instance = new Singleton();
private Singleton(){}
public static Singleton getInstance(){
return instance;
}
}
要点：
private, final 和 static 的实例变量
私有化构造函数
共有静态的getInstance()方法
static 的实例变量在类加载到内存的时候就会初始化，创建实例是线程安全的
缺点：
实例在类初始化一开始就被创建了，哪怕后来根本没有使用它
如果实例的创建时依赖于外部的参数/文件的话，这种方式就不适用了
双重检验锁
为了避免上面饿汉式的缺点，我们来考虑改进懒汉式单例模式来支持多线程的情况。最直接的想法就是对 getInstance()加锁，但是这样一来同一时间只能有一个线程调用单例实例，效率低下。通过分析，我们可以发现其实不用对整个 getInstance()方法加锁，只需要在实例为空需要创建时加锁。
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
要点：
两次检查
instance == null，一次是在同步块外，一次是在同步块内
使用两次判断的原因：有可能多个线程同时进入第一个
if判断，如果在同步块中不再次判断的话，有可能生成多个实例
缺点：
由于JVM指令重排序的优化，在
instance = new Singleton();仍有可能生成多个实例
在JVM指令优化时，
instance = new Singleton();并不是一个原子操作，而是3个步骤：
1. 为instance分配内存
2. 调用 Singleton构造函数初始化成员变量
3. 将instance对象指向分配的内存空间 （instance非null）
在JVM编译优化时，上面3个步骤并不是顺序执行的，有可能重新排列执行的顺序，有可能是 1-2-3， 或者 1-3-2。如果是 1-3-2的执行顺序的话，有可能出现这种情况：线程1执行完了1-3步骤后退出了同步块，这个时候instance已经是非null了，但还没被初始化，这个时候线程2进入同步块，判断instance为非null，所有直接返回没有初始化的对象，在后面的使用中自然会报错。
静态内部类
public class Singleton{
private static class SingletonHolder{
private static final Singleton INSTANE = new Singleton();
}
private Singleton(){}
public static final Singleton getInstance(){
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
}
优点：
－ 使用JVM本身机制保证了线程安全问题；
－ SingletonHolder 是私有的，除了 getInstance() 之外没有办法访问它，因此它是懒汉式的；
－ 读取实例的时候不会进行同步，没有性能缺陷；
－ 不依赖 JDK 版本
参考资料
Java中的五种单例模式实现方法
单例模式的七种写法
单例模式的几种实现方式
如何正确地写出单例模式
Java线程安全的单例模式的几种实现
单例模式的5种形式
