单例模式及其四种实现方式

一 、概念

    1.定义：一个类只允许创建一个对象，那这个类就是单例类，这种设计模式就叫做单例设计模式，简称单例模式。 

    2.从业务概念上，有些数据在系统中只应该保存一份，就比较适合设计为单例类。比如，系统的配置信息类。除此之外，我们还可以使用单例解决资源访问冲突的问题。

二、实现

    需满足条件

      a、构造函数需要是private访问权限的，这样可以避免外界通过new创建实例。

      b、考虑对象创建时的线程安全问题。

      c、考虑是否支持延迟加载。

      d、考虑getInstance（）性能是否高（是否加锁）

    1.饿汉式

      所谓饿汉式，就是类加载时直接创建实例并初始化。

      

public class IdGenerator { 
  private AtomicLong id = new AtomicLong(0);
  private static final IdGenerator instance = new IdGenerator();
  private IdGenerator() {}
  public static IdGenerator getInstance() {
    return instance;
  }
  public long getId() { 
    return id.incrementAndGet();
  }
}

    2.懒汉式

      懒汉式就是等到用的时候才去创建实例

    

public class IdGenerator { 
  private AtomicLong id = new AtomicLong(0);
  private static IdGenerator instance;
  private IdGenerator() {}
  public static synchronized IdGenerator getInstance() {
    if (instance == null) {
      instance = new IdGenerator();
    }
    return instance;
  }
  public long getId() { 
    return id.incrementAndGet();
  }
}

    优化版的懒汉式：

public class IdGenerator { 
  private AtomicLong id = new AtomicLong(0);
  private static IdGenerator instance;
  private IdGenerator() {}
  public static IdGenerator getInstance() {
    if (instance == null) {
      synchronized(IdGenerator.class) {
        if (instance == null) {
          instance = new IdGenerator();
        }
      }
    }
    return instance;
  }
  public long getId() { 
    return id.incrementAndGet();
  }
}

     3.静态内部类

public class IdGenerator { 
  private AtomicLong id = new AtomicLong(0);
  private IdGenerator() {}

  private static class SingletonHolder{
    private static final IdGenerator instance = new IdGenerator();
  }
  
  public static IdGenerator getInstance() {
    return SingletonHolder.instance;
  }
 
  public long getId() { 
    return id.incrementAndGet();
  }
}

    SingletonHolder 是一个静态内部类，当外部类IdGenerator被加载时并不会创建SingletonHolder实例对象。

    只有当调用getInstance()方法时，SingletonHolder才被加载，才会创建instance。

    instance的唯一性、创建过程的安全性都由JVM来保证。既线程安全又能延迟加载

    4.枚举

public enum IdGenerator {
  INSTANCE;
  private AtomicLong id = new AtomicLong(0);
 
  public long getId() { 
    return id.incrementAndGet();
  }
}