04-单例模式的几种写法

示例中的SingleUtil类是个空类, 只是为了模拟创建单例的存在而已....

懒汉式

package demo.java.jiangkd.singleton.example;

/**
 * 懒汉式<br>
 * 懒汉模式中单例是在需要的时候才去创建的，如果单例已经创建，再次调用获取接口将不会重新创建新的对象，而是直接返回之前创建的对象<br>
 * 好处是更启动速度快、节省资源，一直到实例被第一次访问，才需要初始化单例<br>
 * 但是这里的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
 * 
 * @author jiangkd
 * @date 2020/09/10
 */
public class SingleDemo1 {

    private SingleDemo1() {}

    private static SingleUtil singleUtil = null;

    public static SingleUtil getInstance() {
        //
        if (null == singleUtil) {
            singleUtil = new SingleUtil();
        }
        return singleUtil;
    }
}

饿汉式

package demo.java.jiangkd.singleton.example;

/**
 * 饿汉式<br>
 * 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。<br>
 * 好处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<br>
 * 缺点也很明显，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。<br>
 * 值得注意的时，单线程环境下，饿汉与懒汉在性能上没什么差别；但多线程环境下，由于懒汉需要加锁，饿汉的性能反而更优。
 * 
 * @author jiangkd
 * @date 2020/09/10
 */
public class SingleDemo2 {

    private SingleDemo2() {}

    private static SingleUtil singleUtil = new SingleUtil();

    public static SingleUtil getInstance() {
        //
        return singleUtil;
    }
}

懒汉加锁式

package demo.java.jiangkd.singleton.example;

/**
 * 懒汉加锁式<br>
 * 加锁的懒汉模式看起来即解决了线程并发问题，又实现了延迟加载，然而它存在着性能问题，依然不够完美<br>
 * synchronized修饰的同步方法比一般方法要慢很多，如果多次调用getInstance()，累积的性能损耗就比较大了
 * 
 * @author jiangkd
 * @date 2020/09/10
 */
public class SingleDemo3 {

    private SingleDemo3() {}

    private static SingleUtil singleUtil = null;

    /**
     * 方法进行加锁
     * 
     * @return
     */
    public static synchronized SingleUtil getInstance() {
        //
        if (null == singleUtil) {
            singleUtil = new SingleUtil();
        }
        return singleUtil;
    }
}

懒汉双重加锁式

package demo.java.jiangkd.singleton.example;

/**
 * 懒汉双重加锁式<br>
 * 为了防止new SingleUtil被执行多次，因此在new操作之前加上Synchronized 同步锁，锁住整个类（注意，这里不能使用对象锁）<br>
 * 进入Synchronized 临界区以后，还要再做一次判空。因为当两个线程同时访问的时候，线程A构建完对象，线程B也已经通过了最初的判空验证，不做第二次判空的话，线程B还是会再次构建instance对象<br>
 * JVM编译器的指令重排会导致并发问题，所以加入volatile关键字防止指令重排
 * 
 * @author jiangkd
 * @date 2020/09/10
 */
public class SingleDemo4 {

    private SingleDemo4() {}

    /**
     * 使用volatile修饰
     */
    private static volatile SingleUtil singleUtil = null;

    /**
     * 代码块进行加锁
     * 
     * @return
     */
    public static SingleUtil getInstance() {
        //
        if (null == singleUtil) {
            synchronized (SingleDemo4.class) {
                if (null == singleUtil) {
                    singleUtil = new SingleUtil();
                }
            }
        }
        return singleUtil;
    }
}

静态内部类

package demo.java.jiangkd.singleton.example;

/**
 * 静态内部类<br>
 * 利用了类加载机制来保证只创建一个instance实例<br>
 * 与饿汉模式一样，也是利用了类加载机制，因此不存在多线程并发的问题<br>
 * 不一样的是，它是在内部类里面去创建对象实例<br>
 * 这样的话，只要应用中不使用内部类，JVM就不会去加载这个单例类，也就不会创建单例对象，从而实现懒汉式的延迟加载<br>
 * 也就是说这种方式可以同时保证延迟加载和线程安全
 * 
 * @author jiangkd
 * @date 2020/09/10
 */
public class SingleDemo5 {

    private SingleDemo5() {}

    private static class SingleUtilHolder {
        public static SingleUtil instance = new SingleUtil();
    }

    public static SingleUtil getInstance() {
        //
        return SingleUtilHolder.instance;
    }
}

枚举

package demo.java.jiangkd.singleton.example;

/**
 * 枚举<br>
 * 用枚举实现单例模式，相当好用，但可读性是不存在的<br>
 * 丑陋但好用的语法糖
 * 
 * @author jiangkd
 * @date 2020/09/10
 */
public enum SingleDemo6 {

    INSTANCE;

    private SingleUtil singleUtil;

    private SingleDemo6() {
        singleUtil = new SingleUtil();
    }

    public SingleUtil getInstance() {
        return singleUtil;
    }

    public static void main(String[] args) {
        //
        SingleUtil singleUtil = SingleDemo6.INSTANCE.getInstance();
    }
}