23种设计模式之一（单例模式）

23种设计模式之一（单例模式）

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概念

一个类永远只有一个对象存在。

实现方式

方式1（饿汉式 - 线程安全）

package mirale.luna.design.patterns.singleton;

/**
 * Created by Miracle Luna on 2020/12/15
 *
 * 饿汉式：线程安全
 * 类加载到内存后，就实例化一个单例，JVM保证线程安全
 * 简单易用，推荐使用！
 * 唯一缺点：不管用到与否，类装载时就完成实例化
 */
public class Singleton01 {
    private static Singleton01 instance = new Singleton01();

    private Singleton01(){}

    public static Singleton01 getInstance(){
        return instance;
    }

    /**
     * 通过查看 hashCode值 是否一致，判断是否线程安全
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            new Thread(() -> System.out.println(Singleton01.getInstance().hashCode())).start();
        }
    }
}

方式2（懒汉式 - 线程不安全）

package mirale.luna.design.patterns.singleton;

/**
 * Created by Miracle Luna on 2020/12/15
 *
 * 懒汉式：线程不安全
 */
public class Singleton02 {
    private static Singleton02 instance;

    private Singleton02() {}

    public static Singleton02 getInstance() {
        instance = new Singleton02();
        return instance;
    }

    /**
     * 通过查看 hashCode值 是否一致，判断是否线程安全
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            new Thread(() -> System.out.println(Singleton02.getInstance().hashCode())).start();
        }
    }
}

方式3（懒汉式 - 线程安全 - 加锁 - 效率下降）

package mirale.luna.design.patterns.singleton;

/**
 * Created by Miracle Luna on 2020/12/15
 *
 * 懒汉式：线程安全（加锁实现，但是效率下降）
 */
public class Singleton03 {
    private static Singleton03 instance;

    private Singleton03() {}

    public static synchronized Singleton03 getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton03();
        }
        return instance;
    }

    /**
     * 通过查看 hashCode值 是否一致，判断是否线程安全
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            new Thread(() -> System.out.println(Singleton03.getInstance().hashCode())).start();
        }
    }
}

方式4（懒汉式 - 线程安全 - DCL - 效率提升 - 较完美的实现方式）

package mirale.luna.design.patterns.singleton;

/**
 * Created by Miracle Luna on 2020/12/15
 *
 * 懒汉式：线程安全
 * DCL: Double Check Loading
 * 较为完美的单例写法
 */
public class Singleton04 {
    private static volatile Singleton04 instance; // volatile：防止指令重排

    private Singleton04() {}

    public static Singleton04 getInstance() {
        if (instance == null) {
            // 双重检查
            synchronized (Singleton04.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton04();
                }
            }
        }
        return instance;
    }

    /**
     * 通过查看 hashCode值 是否一致，判断是否线程安全
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            new Thread(() -> System.out.println(Singleton04.getInstance().hashCode())).start();
        }
    }
}

方式5（内部类实现 - 线程安全 - 懒加载 - 较完美的实现方式）

package mirale.luna.design.patterns.singleton;

/**
 * Created by Miracle Luna on 2020/12/15
 *
 * 静态内部类
 * JVM 保证单例，且线程安全，不用加锁
 * 加载外部类时不会加载内部类，变相实现了懒加载（Lazy Loading）
 * 较为完美的单例写法
 */
public class Singleton05 {

    private Singleton05() {}

    private static class Singleton05Holder {
        private static final Singleton05 instance = new Singleton05();
    }

    public static Singleton05 getInstance() {
        return Singleton05Holder.instance;
    }

    /**
     * 通过查看 hashCode值 是否一致，判断是否线程安全
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            new Thread(() -> System.out.println(Singleton05.getInstance().hashCode())).start();
        }
    }
}

方式6（枚举类实现 - 线程安全 - 防止反序列化 - 最完美的实现方式）

package mirale.luna.design.patterns.singleton;

/**
 * Created by Miracle Luna on 2020/12/15
 *
 * 枚举单例
 * 不仅实现了线程同步，而且防止了反序列化
 * 最完美的单例写法
 */
public enum Singleton06 {
    instance;

    /**
     * 通过查看 hashCode值 是否一致，判断是否线程安全
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            new Thread(() -> System.out.println(Singleton06.instance.hashCode())).start();
        }
    }
}