单例模式

1、饿汉式（静态常量）（可用，但浪费内存。例子：Runtime类）

public class A {
    public static void main(String[] args) {
        B b1 = B.getInstance();
        B b2 = B.getInstance();
        System.out.println(b1.hashCode()+"============="+b2.hashCode());
    }
}
class B{
    private final static B b = new B();//fianl修饰成员变量 必须赋初值，且只能初始化一次
    private B() {//私有化 构造方法，不能 new 
    }
    public static B getInstance(){
        return b;
    }
    
}

1) 优点：这种写法比较简单，就是在类装载的时候就完成实例化。避免了线程同步问题。
2) 缺点：在类装载的时候就完成实例化，没有达到Lazy Loading的效果。如果从始至终从未使用过这个实例，则会造成内存的浪费
3) 这种方式基于classloder机制避免了多线程的同步问题，不过，instance在类装载时就实例化，在单例模式中大多数都是调用getInstance方法， 但是导致类装载的原因有很多种，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，这时候初始化instance就没有达到lazy loading 的效果
4) 结论：这种单例模式可用，可能造成内存浪费

 

2、饿汉式（静态代码块）（可用，但是内存浪费）

public class A {
    public static void main(String[] args) {
        B b1 = B.getInstance();
        B b2 = B.getInstance();
        System.out.println(b1.hashCode()+"============="+b2.hashCode());
    }
}
class B{
    private B() {}
    private final static B b;
    static { //因为在静态代码块中实例化了  成员变量，所以上面的final 不报错
        b = new B();
    }
    public static B getInstance(){
        return b;
    }
}

优缺点说明：
1) 这种方式和上面的方式其实类似，只不过将类实例化的过程放在了静态代码块中，也是在类装载的时候，就执行静态代码块中的代码，初始化类的实例。优缺点和上面是一样的。
2) 结论：这种单例模式可用，但是可能造成内存浪费

 

3、懒汉式（线程不安全）（不要用）

public class A {
    public static void main(String[] args) {
        B b1 = B.getInstance();
        B b2 = B.getInstance();
        System.out.println(b1.hashCode()+"============="+b2.hashCode());
    }
}
class B{
    private B() {}
    private static B b;
    public static B getInstance(){//懒汉式，装载类时，并不实例化，只有调用该方法时才实例化
        if(b == null){
            b = new B();
        }
        return b;
    }
}

优缺点说明：
1) 起到了Lazy Loading的效果，但是只能在单线程下使用。
2) 如果在多线程下，一个线程进入了if (b== null)判断语句块，还未来得及往下执行，另一个线程也通过了这个判断语句，这时便会产生多 个实例。所以在多线程环境下不可使用这种方式
3) 结论：在实际开发中，不要使用这种方式.

 

4、懒汉式（线程安全，同步方法）（synchronized 加的位置不好，影响效率 不推荐使用）

public class A {
    public static void main(String[] args) {
        B b1 = B.getInstance();
        B b2 = B.getInstance();
        System.out.println(b1.hashCode()+"============="+b2.hashCode());
    }
}

class B{
    private B() {}
    private static B b;
    public static synchronized B getInstance(){//懒汉式，装载类时，并不实例化，只有调用该方法时才实例化    加入同步处理的代码 synchronized 解决线程安全问题
        if(b == null){
            b = new B();
        }
        return b;
    }
}

优缺点说明：
1) 解决了线程不安全问题
2) 效率太低了，每个线程在想获得类的实例时候，执行getInstance()方法都要进行同步。而其实这个方法只执行一次实例化代码就够了，后面的想获得该类实例，直接return就行了。方法进行同步效率太低
3) 结论：在实际开发中，不推荐使用这种方式

 

5、懒汉式（线程安全，同步代码块）（多线程的情况下，不能保证单例。不要用）

public class A {
    public static void main(String[] args) {
        B b1 = B.getInstance();
        B b2 = B.getInstance();
        System.out.println(b1.hashCode()+"============="+b2.hashCode());
    }
}

class B{
    private B() {}
    private static B b;
    public static B getInstance(){
        if(b == null){
            synchronized(B.class){//加入同步处理的代码 synchronized 解决线程安全问题 ,但是依然会有 多例的情况出现
                b = new B();
            }
        }
        return b;
    }
}

优缺点说明：
1) 这种方式，本意是想对第四种实现方式的改进，因为前面同步方法效率太低，改为同步产生实例化的的代码块
2) 但是这种同步并不能起到线程同步的作用。跟第3种实现方式遇到的情形一致，假如一个线程进入了if (== null)判断语句块，还未来得及往下执行，另一个线程也通过了这个判断语句，这时便会产生多个实例
3) 结论：在实际开发中，不能使用这种方式

 

6、双重检查 （推荐使用）

public class A {
    public static void main(String[] args) {
        B b1 = B.getInstance();
        B b2 = B.getInstance();
        System.out.println(b1.hashCode()+"============="+b2.hashCode());
    }
}

class B{
    private B() {}
    private static volatile B b;//volatile 保证了多个线程 的工作内存的 可见性
    public static B getInstance(){
        if(b == null){
            synchronized(B.class){//加入同步处理的代码 synchronized 解决线程安全问题 , 加入了 volatile ，
                           //保证了 一旦 b = new B();执行力，会通过 MESI缓存一致性协议让其他线程工作区间的 b 失效
                if (b == null) {
                    b = new B();
                }
            }
        }
        return b;
    }
}

优缺点说明：
1) Double-Check概念是多线程开发中常使用到的，如代码中所示，我们进行了两次if (b== null)检查，这样就可以保证线程安全了。
2) 这样，实例化代码只用执行一次，后面再次访问时，判断if (b== null)，直接return实例化对象，也避免的反复进行方法同步.
3) 线程安全；延迟加载；效率较高
4) 结论：在实际开发中，推荐使用这种单例设计模式

 

7、静态内部类（推荐使用）

public class A {
    public static void main(String[] args) {
        B b1 = B.getInstance();
        B b2 = B.getInstance();
        System.out.println(b1.hashCode()+"============="+b2.hashCode());
    }
}
class B{
    private B() {}
    private static class BInstance{
        private static final B INSTANCE = new B();
    }
    public static B getInstance(){
        return BInstance.INSTANCE;
    }
}

优缺点说明：
1) 这种方式采用了类装载的机制来保证初始化实例时只有一个线程。
2) 静态内部类方式在 B 类被装载时并不会立即实例化，而是在需要实例化时，调用 getInstance 方法，才会装载 BInstance 类，从而完成B的实例化。
3) 类的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化，所以这里，JVM帮助我们保证了线程的安全性，在类进行初始化时，别的线程是无法进的。
4) 优点：避免了线程不安全，利用静态内部类特点实现延迟加载，效率高
5) 结论：推荐使用.

 

8、枚举（推荐使用）

public class A {
    public static void main(String[] args) {
        B b1 = B.INSTANCE;
        B b2 = B.INSTANCE;
        System.out.println(b1.hashCode()+"============="+b2.hashCode());
        b1.sayHello();
    }
}
enum B{
    INSTANCE;
    public void sayHello() {
        System.out.println("哈哈哈");
    }
}

优缺点说明：
1) 这借助JDK1.5中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
3) 结论：推荐使用

 

单例模式注意事项和细节说明
1) 单例模式保证了 系统内存中该类只存在一个对象，节省了系统资源，对于一些需要频繁创建销毁的对象，使用单例模式可以提高系统性能
2) 当想实例化一个单例类的时候，必须要记住使用相应的获取对象的方法，而不是使用new
3) 单例模式使用的场景：需要频繁的进行创建和销毁的对象、创建对象时耗时过多或耗费资源过多(即：重量级对象)，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工厂等)