单例模式

定义

单例模式即一个 JVM 内存中只存在一个类的对象实例。

分类

1. 饿汉式指的是jvm加载类时就创建对象实例，调用效率高，不能延迟加载，影响系统性能，线程安全。具体代码如下：

   /**
    * 饿汉式单例模式：类加载的时候就创建实例
    * 优点：线程安全，类加载时就创建实例，调用效率高
    * 缺点：不能延迟加载，影响系统性能
    */
   public class EagerSingleton {
   /*    //jvm加载类时，就创建实例
       private static EagerSingleton singleton = new EagerSingleton();
       */
   
       private static EagerSingleton singleton=null;
       //在静态代码块中，创建实例,静态块与类同时被jvm加载的
       static {
           singleton = new EagerSingleton();
           //私有构造方法
       }
       private EagerSingleton(){}
   
       //提供一个静态方法给外部调用，获取该单例实例
       public static EagerSingleton getInstance(){
           return singleton;
       }
   
   }

2. 懒汉式：需要使用实例对象才去创建对象，懒汉式又分二种，线程安全懒汉式，线程不安全懒汉式  线程不安全懒汉式特点：能延迟加载，线程不安全，线程安全懒汉式特点：延迟加载，线程安全，调用效率高。具体代码如下： 

   /**
    * 懒汉式单例模式：使用时才创建实例
    * 分线程安全单例模式，线程不安全单例模式
    * 线程安全懒汉式：
    * 优点：延迟加载，线程安全，
    * 缺点：执行效率低。
    * 线程不安全懒汉式：
    * 优点：延迟加载，
    * 缺点：线程安全
    */
   public class LazySingleton {
   
       private static LazySingleton singleton;
       //私有构造方法
       private LazySingleton(){}
       //1.线程不安全的的懒汉式单例，提供一个非同步的方法，给外部使用者调用，不推荐使用
       /*public static LazySingleton getInstance(){
           if(singleton==null){
               singleton=new LazySingleton();
           }
           return singleton;
       }*/
       //2.线程不安全的的懒汉式单例同步块，只是单检验锁，依然可能创建多个实例
      /* public static LazySingleton getInstance(){
           if(singleton==null){
               synchronized (LazySingleton.class){
                   singleton=new LazySingleton();
               }
   
           }
           return singleton;
       }*/
       // 线程安全的懒汉式：为了解决线程安全，提供一个同步静态方法，给外部使用者调用，但是调用效率低下
       public static synchronized LazySingleton getInstance(){
           if(singleton==null){
               singleton=new LazySingleton();
           }
           return singleton;
       }
   
   
   
   }

3. 静态内部类单例模式：在静态内部类中创建外部类的实例，能延迟加载，调用效率高，线程安全，具体代码如下：   

   /**
    * 静态内部类单例模式
    * 特点：线程安全，延迟加载，调用效率高，推荐使用
    */
   public class InnerClassInstance {
       //私有的构造
       private InnerClassInstance(){}
       
       //在静态内部类内创建外部类实例。
        private static class InnerSingleton{
            private static final  InnerClassInstance SINGLETON=new InnerClassInstance();
       }
   
       //对外提供一个静态方法，获取该类的实例
       public static final InnerClassInstance getInstance(){
           return InnerSingleton.SINGLETON;
       }
   
   }
   
   
   

4. 双重检验锁单例模式：实例变量用volatile进行锁定，保证不同线程对实例变量是可见的,再用同步代码块保证创建的实例是单例，是线程安全的，能延迟加载，调用效率比安全的懒汉式单例模式高

   **
    * 双重检验锁单例模式：实例变量用volatile进行锁定，保证不同线程对实例变量是可见的,再用同步代码块保证创建的实例是单例，可以推荐使用
    * 优点：线程安全，可延迟加载
    * 缺点：调用效率不是很高，但比饿汉式同步方法进行锁定的效率要高。
    */
   public class DoubleLockSingleton {
       //volatile修饰实例,1:使得不同线程对该实例是可见的，禁止进行指令重排序
       private static volatile  DoubleLockSingleton singleton;
       //私有的构造方法
       private DoubleLockSingleton(){}
       //对外提供一个获取该单例的方法
       public static DoubleLockSingleton getInstance(){
           if(singleton==null){
               synchronized(DoubleLockSingleton.class){
                   if(singleton==null){
                       singleton=new DoubleLockSingleton();
                   }
               }
           }
           return  singleton;
       }
   
   }

5.  枚举单例模式：枚举常量是就是枚举类型的一个实例，枚举是天然的单例，代码如下：

   /**
    * 枚举单例，枚举类型是天然的单例,一个成员变量就是枚举的一个实例
    */
   public enum  EnumSingleton {
       SINGLETON;
   }

使用场景 

1. 工具类对象
2. 只需要一个对象的类
3. 创建频繁经常用到的对象

jdk单例的应用 

1. Runntime类

   public class Runtime {
       private static Runtime currentRuntime = new Runtime();
   
       /**
        * Returns the runtime object associated with the current Java application.
        * Most of the methods of class <code>Runtime</code> are instance
        * methods and must be invoked with respect to the current runtime object.
        *
        * @return  the <code>Runtime</code> object associated with the current
        *          Java application.
        */
       public static Runtime getRuntime() {
           return currentRuntime;
       }

2. Spring容器内的实例默认是饿汉式单例，即容器启动时就实例化bean到容器，通过defalut-lazy-init="true"设置懒汉式实例化bean，使用到bean，才实例化bean，这就是容器化单例。