设计模式之单例模式

一，前言

​ 单例模式在23中设计模式中是最为基础的一种，并且使用范围非常广泛，属于设计模式中的创建型模式。

​ 什么是单例：指某一个类只允许存在一个实例对象。

​ 单例模式特点：

• 单例只允许一个实例存在，减少资源浪费。
• 对于频繁创建和销毁的对象，单例模式可以很好的解决，提高系统的性能。
• 单例类只能自己提供自己的实例对象，因为单例模式构造方法是私有的。
• 对外提供唯一的全局访问方式。

​ 单例模式的实现：懒汉式，饿汉式。

二，饿汉式

​ 饿汉式单例模式，字面理解就是很饿很急的感觉。因此这种单例对象就是即时创建，类初始化完成时该对象就已经创建完成。使用起来很方便，但是很容易产生较多的垃圾对象，同时浪费内存空间，下面请看示例代码：

public class Singleton {
    private static Singleton singleton = new Singleton();
    // 私有化无参构造
    private Singleton(){}
    // 对外提供访问对象的接口
    public static Singleton getSingleton(){
        return singleton;
    }
}

​ 饿汉式是线程安全的，在类加载时就已经创建完成。

三，懒汉式

​ 懒汉式的创建方式与饿汉式相反，即什么时候用到就什么时候创建，典型的懒加载机制。因此在多线程情况下是线程不安全的，容易重复创建对象，违背了单例模式的原则。

public class Singleton2 {
    private static Singleton2 singleton2;
    // 私有构造方法
    private Singleton2() {}
    public static Singleton2 getInstance() {
        // 判断如果不存在，则创建
        if (singleton2 == null) {
            singleton2 = new Singleton2();
        }
        return singleton2;
    }
}

​ 对于懒加载线程不安全问题，可以使用synchronized，双重检验锁。

四，synchronized

​ synchronized可以保证线程安全，但是我们都知道，使用这种方式效率是很低的，因为程序会不断判断锁是否存在，判断获取锁，释放锁。（不推荐使用）

public class Singleton {
    private static Singleton instance;
    private Singleton (){}
    // 同步方法
    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

五，双重检验锁

​ 这里先说明以下，双重检验锁不是指使用两次synchronized关键字，而是在锁之前先判断一次单例对象是否已经存在，如果存在则直接获取。不存在再进入同步方法中，但是静态成员变量需要被volatile修饰，防止发生指令重排。

public class Singleton3 {  
    private volatile static Singleton3 singleton;  
    private Singleton3 (){}  
    public static Singleton3 getSingleton() {  
        if (singleton == null) {  
            synchronized (Singleton3.class) {  
                if (singleton == null) {  
                    singleton = new Singleton3();  
                }  
            }  
        }  
        return singleton;  
    }  
}

六，静态内部类

​ 静态内部类，这种内部类与其外部类之间并没有先后级别，加载外部类的时候，并不会同时加载静态内部类，而只有调用的时候才会进行加载，此时便创建出单例对象。那么对于线程安全问题来说，因为使用静态初始化方式，所以在JVM中就会自动保证线程安全问题。

public class Singleton4 {  
    private static class SingletonMethod {  
        private static final Singleton4 instance = new Singleton4();  
    }  
    private Singleton4 (){} 
    
    public static final Singleton4 getInstance() {  
        return SingletonMethod.instance;  
    }  
}

七，总结

​ 对于以上几种方式，要根据实际业务进行选择，但通常情况下饿汉式的使用会多一些，但这不绝对。

​ 以上内容均是自主学习总结，如有不适之处欢迎留言指正。

感谢阅读！

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