设计模式之单例设计模式

一：所谓的单例设计模式，就是采取一定的方法保证在整个软件系统中，对某个类只能存在一个对象实例，并且该类只提供一个取得其对象实例的方法

            例如：Hibernate的SessionFactory,它充当数据存储源的代理，并负责创建Session对象。SessionFactory并不是轻量级的，一般情况下，一个项目通常只需要一个                        SessionFactory就够，这时就会使用到单例模式。

1.饿汉式（静态变量）

    class  Singleton{

          private Singleton(){}  //构造器私有化，外部不能new。

          private final static Singleton instence=new Singleton(); //本类内部创建对象实例

          public static Singleton getInstance(){   //提供一个公共的静态方法，返回实例对象。

                return instance;

    }

}

    优缺点：

          1）优点：这种写法比较简单，在类装载的时候完成了实例化。避免了线程同步的问题。

           2）缺点：在类装载的时候完成实例化，没有达到Lazy Loading的效果。如果从始至终未用到过这个实例会造成内存浪费

           3）这种方式基于Classloader机制避免了多线程同步的问题，不过instance在类装载时就实例化，在单例模式下大多数都是调用instance方法，但是导致类装载的原因会有很多种，因此不能确定有其他的方式（或者其他的静态方法）导致类装载，这是初始化instance就没有达到懒加载的效果。

           4）结论：这种单例模式可用，但是可能造成内存浪费。

2.饿汉式（静态代码块）

     class  Singleton{

          private Singleton(){}  //构造器私有化，外部不能new。

          private  static Singleton instence; //声明一个私有的静态变量；

          static { instance=new Singleton()； } //在静态代码块中创建单例对象

          pubic static Singleton getInstance(){   //提供一个公共的静态方法，返回实例对象。

                return instance;

    }

}

               优缺点：同饿汉式（静态变量）写法一致；

3.懒汉式（多线程不安全）

     class  Singleton{

          private Singleton(){}  //构造器私有化，外部不能new。

          private  static Singleton instence; //声明一个私有的静态变量；

          public static Singleton getInstance(){   //提供一个公共的静态方法，用到该方法时才去创建instance。

                if(instance==null){

                    instance=new Singleton()；

             }

               return instance;

    }

}

    优缺点：

          1）优点：起到了懒加载的效果，但只能在单线程环境下使用。

           2）缺点：多线程环境下，一个线程进入，但还未new，此时其他线程进入也会new。造成多个实例。

           3）实际开发中不建议使用这种方式。

4.懒汉式（线程安全，同步方法）

     class  Singleton{

          private Singleton(){}  //构造器私有化，外部不能new。

          private  static Singleton instence; //声明一个私有的静态变量；

          public static synchronized Singleton getInstance(){   //提供一个加入同步处理的静态共有方法，用到该方法时才去创建instance。

                if(instance==null){

                    instance=new Singleton()；

             }

               return instance;

    }

}

    优缺点：

          1）优点：起到了懒加载的效果，解决了多线程下安全问题。

           2）缺点：效率太低。

           3）实际开发中不推荐使用这种方式。

5.懒汉式（线程安全，同步代码块）

     class  Singleton{

          private Singleton(){}  //构造器私有化，外部不能new。

          private  static Singleton instence; //声明一个私有的静态变量；

          public static  Singleton getInstance(){   //提供一个静态共有方法，用到该方法时才去创建instance。

                if(instance==null){

                    synchronized（Singleton.class）{instance=new Singleton()；}

             }

               return instance;

    }

}

    优缺点：

          1）优点：起到了懒加载的效果。

           2）缺点：并不能解决多线程安全问题。

           3）实际开发中不建议使用这种方式。

6.懒汉式（线程安全，双端检索）

     class  Singleton{

          private Singleton(){}  //构造器私有化，外部不能new。

          private  static volatile Singleton instence; //声明一个私有的静态变量，volatile禁止操作系统进行指令重排；

          public static  synchronized Singleton getInstance(){   //提供一个同步处理的静态共有方法，用到该方法时才去创建instance。

                if(instance==null){

                    synchronized（Singleton.class）{

                            if(instance==null){instance=new Singleton()；}

                            }  

             }

               return instance;

    }

}

    优缺点：

          1）优点：起到了懒加载的效果，解决了线程安全问题，效率也比较高。

           2）缺点：无。

           3）实际开发中强烈推荐使用这种方式。

7.静态内部类

     class  Singleton{

          private Singleton(){}  //构造器私有化，外部不能new。

          

          private static  class SingletonInstance(){   //提供静态内部类，当调用SingletonInstance方法时才加载静态内部类，且只加载一次，JVM装载类时时线程安全的。

                private  static final Singleton instence=new Singleton();

    }

          public static Singleton getInstance(){

               return  SingletonInstance.instance;

        }

}

    优缺点：

          1）优点：采用类装载的机制来保证初始化实例时只有一个线程，采用静态内部类特点实现延迟加载。

           2）缺点：无。

           3）实际开发中推荐使用这种方式。

8.枚举

         enum Singleton{

                   instance;

                   public void method(){}

}

     优缺点：

              1）借助JDK1.5添加的枚举来实现单例模式。不仅能避免多线程同步问题，而且还能防止反序列化重新创建新的对象。

               2)这种方式是Effective java作者Josh Bloch提倡的方式，推荐使用。

单例模式在JDK中的应用：

       1.java.lang.Runtime就是经典的饿汉式单例模式

       2.需要频繁的创建和销毁的对象，创建对象时消耗过多或者耗费资源过多（即：重量对象），但又经常用到的对象，工具类对象，频繁访问数据库或文件的对象（比如：数据源，Session工厂）；