单例模式

单例设计模式

单例设计模式：采用一定的方法在整个软件系统中，对某个类只能存在一个对象的实例。对外只提供构造对象的公共访问点

创建单例模式的八种方式：

1)饿汉式(静态常量)
2)饿汉式（静态代码块）
3)懒汉式(线程不安全)
4)懒汉式(线程安全，同步方法)
5)懒汉式(线程安全，同步代码块)
6)双重检查
7)静态内部类
8)枚举

饿汉式(静态常量)创建

1. 将构造器私有化（防止new）
2. 在类的内部创建对象
3. 对外提供实例化对象的方法

class Singleton{
    //1.构造器私有化，外部不能new
    private Singleton(){}
    
    //2.本类内部创建对象的实例
    private final static Singleton instance = new Singleton;
    
    //3.提供一个共有的静态方法，返回实例对象
    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }
    
    
}

缺点：类在加载的过程中就实例化了，如果不用就造成内存浪费

优点：避免了线程同步的问题

饿汉式(静态代码块中)

class Singleton{

    //1.私有化构造器，外部不能new
    private Singleton(){}
    
    //2.类的内部创建对象实例
    private static Singleton instance;
    static{
        // 在静态代码块中 ，创建对象的实例
        instance = new Singleton();
    }
    
    //3.提供一个实例化的方法
    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    } 
    
    
}

都是在类的加载中实例化了对象，可能造成内存浪费。

懒汉式(线程不安全)

class Singleton{
    private static Singleton instance;
    
    private Singleton(){}
    
    //提供一个静态的共有方法，当使用到该方法时，才去创建instance
    // 即懒汉式
    public static Singleton getInstance(){
        if(instance == null){
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

优缺点：

• 起到了Lazy Loading的效果， 但是只能在单线程下使用。
• 如果在多线程下，一个线程进入了if(singleton == null) 的判断语句块，还未往下执行，另一个线程也进入了判断语句，这时便会产生多个实例，多线程下不可以使用

懒汉式(线程安全，同步方法)

class Singleton{
    private static Singleton instance;
    
    private Singleton(){}
    
    //提供一个静态的共有方法，加入同步出来代码块
    // 即懒汉式
    public static synchronized Singleton getInstance(){
        if(instance == null){
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

优缺点：

• 解决线程安全问题
• 效率低

懒汉式(线程安全，同步代码块)

不推荐

双重检查

class Singleton{
    private static volatile Singleton instance;
    
    private Singleton(){}
    
    //提供一个静态共有方法，加入双重检查代码，解决线程安全问题
    //  同时保证了效率
    
    public static synchronized Singleton getInstance(){
        if(instance == null){
            synchronized(singleton.clss){
                if(instance == null){
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

优缺点：

• Double - Check 概念是多线程开发中长使用到的，保证了线程安全
• 线程安全：延迟加载；效率较高

静态内部类

//静态内部类完成，推荐使用
class Singleton{
    private static volatile Singleton instance;
    
    private Singleton(){}
    
    //写一个静态内部类，该类中只有一个静态属性Singleton
    private static class SintgletonInstance{
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }
    
    //提供一个静态的共有方法，直接返回SingletonInstance.INSTANCE
    public static synchronized Singleton getInstance(){
        return SingletonInstance.INSTANCE;
    }
}

优缺点：

• 保证实例化只有一个线程
• 静态内部类方式在Singleton类被装载时并不会立即实例化，而是在需要实例化时，调用getInstance方法，才会装载SingletonInstance类，从而完成Singleton的实例化。
• 类的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化，所以在这里，JVM帮助我们保证了线程的安全性，在类进行初始化时，别的线程是无法进入的。
• 优点：避免了线程不安全，利用静态内部类特点实现延迟加载，效率高
  结论：推荐使用.

枚举

enum Singleton{
    INSTANCE;//属性
    public void sayOK(){
        System.out.println("ok~");
    }
}

优缺点说明：

• 这借助JDK1.5中添加的枚举来实现单例模式。不仅能避免多线程同步问题，而且还能防止反序列化重新创建新的对象。

• 方式是EffectiveJava作者JoshBloch提倡的方式

结论：推荐使用

单例模式注意事项和细节说明

1)单例模式保证了系统内存中该类只存在一个对象，节省了系统资源，对于一些需要频繁创建销毁的对象，使用单例模式可以提高系统性

2)当想实例化一个单例类的时候，必须要记住使用相应的获取对象的方法，而不是使用new

3)单例模式使用的场景：需要频繁的进行创建和销毁的对象、创建对象时耗时过多或耗费资源过多(即：重量级对象)，但又经常用到的对象、工具类对象、频繁访问数据库或文件的对象(比如数据源、session工厂等)