单例设计模式

单列设计模式
单例模式设计规则:

1、构造器私有化
2、在类内部创建实例
3、对外提供一个获取实例的静态方法
单例模式虽然实现方法多,但所有方法都遵守这三个规则!

单例模式优点:

1、保证在程序运行期间,一个类只有一个实例对象
2、减少了对象的频繁创建和销毁,降低了服务器压力


1、饿汉式(静态属性)

class Singleton {
    // 静态属性
    private static final Singleton singleton = new Singleton();
    // 私有化构造器
    private Singleton() {
    }
    // 对外提供获取实例方法
    public static Singleton getInstance() {
        return singleton;
    }
} 

2、饿汉式(静态代码块)


class Singleton {
    // 静态属性
    private static final Singleton singleton;
    // 静态代码块
    static {
        singleton = new Singleton();
    }
    // 私有化构造器
    private Singleton() {
    }
    // 对外提供获取实例方法
    public static Singleton getInstance() {
        return singleton;
    }
}

这两种饿汉式仅在写法上有区别,优缺点是相同的

优点:
写法简单,在类被加载的时候就已经创建出实例,不会出现线程安全问题
缺点:
增加了类加载时的资源消耗,类加载速度会降低.不论当前类是否被使用都会创建实例,增加了内存的消耗。

3、懒汉式(单线程写法)

class Singleton {
    // 静态属性
    private static Singleton singleton = null;
    // 私有化构造器
    private Singleton() {
    }
    // 对外提供获取实例方法
    public static Singleton getInstance() {
        if (singleton == null) {
            singleton = new Singleton();
        }
        return singleton;
    }
}

优点:
写法简单,在使用时才创建类实例,相对了饿汉式,避免了内存的消耗。
缺点:
只在单线程下可靠,多线程下会有线程安全问题。因为使用时才创建实例,所以首次获取对象实例时比饿汉式要慢。

4、懒汉式(同步方法)

class Singleton {
    // 静态属性
    private static Singleton singleton = null;
    // 私有化构造器
    private Singleton() {
    }
    // 对外提供获取实例方法
    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if (singleton == null) {
            singleton = new Singleton();
        }
        return singleton;
    }
}

优点:
写法简单,保证多线程下线程安全
缺点:
synchronized是重量级锁,每次获取对象时都会加锁,降低了代码效率。

5、懒汉式(双重检索)


class Singleton {
    // 静态属性, 用volatile修饰
    private static volatile Singleton singleton = null;
    // 私有化构造器
    private Singleton() {
    }
    // 对外提供获取实例方法
    public static Singleton getInstance() {
        if (singleton == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (singleton == null) {
                    singleton = new Singleton();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
}

优点:
增加了代码运行效率,当对象对创建出来时,不用每次都加锁,只在首次创建时加锁。
缺点:
双重检索的单例模式没有很明显的短板缺点, 但是相比于前面的方法,该方法写法要复杂些。

6、静态内部类写法

class Singleton {
    // 私有化构造器
    private Singleton() {
    }
    // 静态内部类
   private static class SingletonInstance{
       private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }
    // 对外提供获取实例方法
    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonInstance.INSTANCE;
    }
}

在加载Singleton类时并不会加载静态内部类,(此处有疑惑可参考静态内部类加载顺序), 只有在使用时才回去加载静态内部类,同时jvm天然保证了类加载是线程安全的。

优点:
线程安全,在对象被使用时才会加载,
缺点:
写法相对没有其他方法简单

7、枚举

enum Singleton{
    INSTANCE;
} 

枚举天然的保证了只有一个实例,枚举的构造方法内部是优化的,不需要我们处理。

优点:
写法简单,线程安全,且还能避免反序列化时创建对象。

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