设计模式快速学习（三）单例模式
单例模式（Singleton Pattern）是 Java 中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。 这种模式涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。 优点 1、在内存里只有一个实例，减少了内存的开销，尤其是频繁的创建和销毁实例（比如管理学院首页页面缓存）。 2、避免对资源的多重占用（比如写文件操作）。 缺点 没有接口，不能继承，与单一职责原则冲突，一个类应该只关心内部逻辑，而不关心外面怎么样来实例化。 实现方式一：懒汉式（线程不安全） 懒汉式：就是用的时候再进行实例化对象。 public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton (){} public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } } 这种实现方式不支持多线程，因为没有同步锁，多线程下不能正常工作。 实现方式二：懒汉式（线程安全） public class Singleton { private static Singleton instance; public static synchronized Singleton getInstance(){ if (instance == null){ instance = new Singleton(); } return instance; } } 可以在多线程环境下使用，但是效率太低。 优点：一个对象初始化一次，节省内存。缺点：必须用synchronized来维持单例，没效率。 实现方式三：饿汉式（线程安全） public class Singleton { private static Singleton instance = new Singleton(); public static Singleton getInstance(){ return instance; } } 因为它作为静态资源，所以在类装载时就被实例化 优点：没有加锁，执行效率会提高。缺点：类加载时就初始化，浪费内存。 实现方式四：双检锁/双重校验锁DCL（线程安全） public class Singleton { private static Singleton instance; public static Singleton getInstance(){ if (instance == null){ synchronized (Singleton.class){ if (instance == null){ instance = new Singleton(); } } } return instance; } } 采用双锁机制，安全且在多线程情况下能保持高性能。详细了解请点击：Java并发编程 -- 单例模式线程安全问题 实现方式五：登记式/静态内部类（线程安全） public class Singleton { private static Singleton instance; private static class SingletonHandler{ private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); } public static Singleton getInstance(){ return SingletonHandler.INSTANCE; } } 这种方式可以说是恶汉式的变通版，SingletonHandler没有被主动使用的情况下是不会实例化Singleton对象的，所以这样做，既能达到lazy式的加载，又能保证线程安全。 实现方式六：枚举类（线程安全） public enum Singleton { INSTANCE; public void myMethod() { System.out.println("enum instance test"); } } 它不仅能避免多线程同步问题，而且还自动支持序列化机制，防止反序列化重新创建新的对象，绝对防止多次实例化。 测试： public class Main { public static void main(String[] args) { Singleton singleton = Singleton.INSTANCE; singleton.myMethod(); } } enum instance test 总结 不建议使用第 1 种和第 2 种懒汉方式，建议使用第 3 种饿汉方式。只有在要明确实现 lazy loading 效果时，才会使用第 5 种登记方式。如果涉及到反序列化创建对象时，可以尝试使用第 6 种枚举方式。
