重新复习23种设计模式-单例模式Singleton实现

单例模式

单例模式用于确保一个类只有一个实例，并且提供一个静态的全局访问点。

下面介绍了懒汉式和饿汉式单例模式的实现方式，通过私有化构造器来防止通过外部创建实例，因此单例类必须自己创建自己的唯一实例。

线程安全的饿汉式单例模式实现：

饿汉式在类装载的时候直接初始化实例对象，提供静态的访问方法getInstance

public class Singleton {
    private static Singleton instance = new Singleton();

    private Singleton(){}

    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }
}

线程不安全的懒汉式单例模式实现：

构造器私有化，但是内部创建对象只有在第一次调用getInstance才开始，但是，多个线程调用该方法时，有可能返回多个对象

class ClassName{

    private static ClassName instance;

    private ClassName(){}

    public static getInstance(){
        if(instance==null){
            instance = new Classname();
        }
        return instance;
    }
}

线程安全的懒汉式单例模式&双重检查：

区别于线程不安全的方法，这里通过双重检查的方式确保安全地创建实例，同时Synchronized不会对性能造成太大的影响。volatile关键字禁止了指令重排序，使得 instance 一但修改，立即刷到主存，其他线程立即可见。但是volatile同时蔽掉虚拟机中一些必要的代码优化

第一次检查，使得同步代码块不是每次都要执行，优化函数执行效率，第二次用于保证实例只创建一次

class ClassName{
    private static volatile ClassName instance;
    private ClassName(){}
    
    public static getInstance(){
        if(instance==null){
            synchronized(ClassName.class){
                if(instance==null){instance=new ClassName();}
            } 
        }
        return instance;
    }
}

通过静态内部类实现的线程安全单例模式

当getInstance方法第一次被调用的时候，静态内部类得到初始化，从而创建Singleton的实例，由于是静态的域，因此只会在虚拟机装载类的时候初始化一次，并由虚拟机来保证它的线程安全性。

这个模式的优势在于，getInstance方法并没有被同步，因此延迟初始化并没有增加任何访问成本。

class ClassName{
    private ClassName(){}
   
    private static class SingleClassName{
        private static final ClassName instance = new ClassName();
    }
    
    public static ClassName getinstance(){
        return SingleClassName.instance;
    }
}

通过枚举实现线程安全的全局唯一的单例模式

但是考虑到类的反射机制，通过私有构造器无法确保一个类只有一个实例。所以通过枚举实现的单例更加安全。

public enum  EnumSingleton {
    INSTANCE;
    public EnumSingleton getInstance(){
        return INSTANCE;
    }
}