Java设计模式（一）单例模式
1、基本介绍
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单例模式（Singleton Pattern）是 Java 中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。这种模式涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。在整个程序的运行过程中，所有该类的引用都指向同一个实例。
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整个程序运行过程中只有一个实例。
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类必须在内部创建自己的实例。
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该类必须提供一个公共方法供其它类获取这个实例。
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好处：
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防止一个类被频繁的创建和销毁，降低了系统的资源消耗，因为只有一个实例。
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避免对资源的多重占用。
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2、应用场景
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要求生产唯一序列号。
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WEB 中的计数器，不用每次刷新都在数据库里加一次，用单例先缓存起来。
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创建的一个对象需要消耗的资源过多，比如 I/O 与数据库的连接等。
二 、单例模式的七种实现
1、饿汉式-静态常量
class Singleton{
//1.构造器私有化
private Singleton(){
}
//2.本类内部声明对象并初始化
private final static Singleton instance = new Singleton();
//3.对外提供一个公有的静态方法，返回实例对象
public static Singleton getInstance(){
return instance;
}
}
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饿汉式-静态常量
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构造器私有；
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内部声明静态常量并初始化；
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提供public方法获取实例。
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优点：
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写法简单；
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类加载时完成实例化，线程安全。
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缺点：
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没有实现懒加载，如果没有用到该类，则会造成资源浪费。
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2、饿汉式-静态代码块
class Singleton{
//1.构造器私有化
private Singleton(){
}
//2.本类内部声明对象
private static Singleton instance;
static {
//静态代码块中对象实例化
instance = new Singleton();
}
//3.对外提供一个公有的静态方法，返回实例对象
public static Singleton getInstance(){
return instance;
}
}
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饿汉式-静态代码块
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构造器私有；
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内部声明静态常量；
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通过静态代码块初始化
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提供public方法获取实例。
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优点：
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写法简单；
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类加载时完成实例化，线程安全。
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缺点：
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没有实现懒加载，如果没有用到该类，则会造成资源浪费。
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3、懒汉式-线程不安全
class Singleton{
//1.构造器私有化
private Singleton(){
}
//2.本类内部声明对象
private static Singleton instance;
//3.对外提供一个公有的静态方法，第一次使用时实例化对象
public static Singleton getInstance(){
if(instance == null){
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
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懒汉式-线程不安全
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构造器私有；
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内部创建静态常量；
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第一次使用时实例化对象。
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优点：
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使用时加载，避免资源浪费，只能在单线程使用。
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缺点：
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如果多个线程同时进入if判空，则有可能创建多个实例，线程不安全。
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4、懒汉式-同步关键字（线程安全）
class Singleton{
//1.构造器私有化
private Singleton(){
}
//2.本类内部声明对象
private static Singleton instance;
//3.对外提供一个公有的静态方法，第一次使用时实例化对象,并加入同步关键字
synchronized public static Singleton getInstance(){
if(instance == null){
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
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懒汉式-同步关键字（线程安全）
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构造器私有；
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内部声明静态常量；
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第一次访问实例化对象；
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加入synchronized同步关键字，每次只有一个线程能进入该方法。
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优点：
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线程安全；
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懒加载。
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缺点：
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效率太低，每次调用getInstance要进行同步，不推荐使用。
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5、懒汉式-双重检查（线程安全）
class Singleton{
//1.构造器私有化
private Singleton(){
}
//2.本类内部声明对象,使用volatile修改其他线程可立即感知并且防止代码重排序
private static volatile Singleton instance;
//3.对外提供一个公有的静态方法，第一次使用时实例化对象,并加入同步代码块双重检查
public static Singleton getInstance(){
if(instance == null){
{
synchronized (Singleton.class){
if(instance == null){
instance = new Singleton();
}
}
}
}
return instance;
}
}
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懒汉式-双重检查
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构造器私有；
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内部声明静态常量并标识volatile关键字；
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第一次访问进行对象实例化，并使用双重检查机制。
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优点：
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懒加载；
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线程安全，除了刚开始多个线程可能需要进行同步，后面都不需要进入同步代码块，效率高，推荐使用。
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缺点：
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无。
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6、静态内部类
class Singleton{
//1.构造器私有化
private Singleton(){
}
//2静态内部类
private static class SingletonInstance{
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
//3.公共方法获取实例
public static Singleton getInstance(){
return SingletonInstance.INSTANCE;
}
}
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静态内部类
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构造器私有；
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提供静态类；
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提供公共静态方法返回对象实例。
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优点：
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JVM在加载外部类时并不会加载内部类，只有显示调用getInstance才会对内部类进行加载，所以提供了懒加载的效果。
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线程安全，JVM加载类时是单线程的。
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缺点：
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无。
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7、枚举
enum Singleton{
//属性
INSTANCE;
}
//获取对象
//Singleton instance = Singleton.INSTANCE;
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枚举
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创建枚举类；
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提供属性。
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优点：
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实现简单；
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多线程安全；
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防止反序列化重新创建对象；
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这种方式是 Effective Java 作者 Josh Bloch 提倡的方式。
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缺点：
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无。
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三、JDK实现单例模式
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java.lang包下Runtime类
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使用了第一种饿汉式
浙公网安备 33010602011771号