单例模式
单例模式分八种方式
1）饿汉式（静态常量）
2）饿汉式（静态代码块）
3）懒汉式（线程不安全）
4）懒汉式（线程安全，同步方法）
5）懒汉式（线程安全，同步代码块）
6）双重检查
7）静态内部类
8）枚举
饿汉式（静态常量）
public class SingletonTest01 {
public static void main(String[] args) {
// 测试
Singleton s1 = Singleton.getInstance();
Singleton s2 = Singleton.getInstance();
System.out.println(s1 == s2); // true
}
}
/**
* 饿汉式（静态变量）
* */
class Singleton {
/**
* 构造函数私有化，外部不能new
* @param []
* @date 2019/7/28 9:50
**/
private Singleton() {
}
/**
* 本类内部创建实例对象
* */
private final static Singleton instance = new Singleton();
/**
* 对外提供接口获取对象
* @param []
* @date 2019/7/28 9:51
* @return Singleton
**/
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
优缺点说明：
1）优点：这种写法比较简单，就是在类加载的时候就完成实例化。避免了线程同步问题。
2）缺点：在类加载的时候就完成实例化，没有达到Lazy Loading（懒加载）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）结论：这种方式可用，可能造成内存浪费。
饿汉式（静态代码块）
public class SingletonTest02 {
public static void main(String[] args) {
// 测试
Singleton singleton1 = Singleton.getInstance();
Singleton singleton2 = Singleton.getInstance();
System.out.println(singleton1 == singleton2); // true
}
}
/**
* 饿汉式（静态代码块）
* */
class Singleton {
/**
* 构造函数私有化，外部不能new
* @param []
* @date 2019/7/28 9:50
**/
private Singleton() {
}
/**
* 本类内部创建实例对象
* */
private static Singleton instance;
/**
* 在静态代码块中实例化对象
* */
static {
instance = new Singleton();
}
/**
* 对外提供接口获取对象
* @param []
* @date 2019/7/28 9:51
* @return Singleton
**/
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
优缺点：
1）这种方式和上面的方式类似的，优缺点一致。
2）结论：这种方式可用，但可能会造成内存浪费。
懒汉式（线程不安全）
public class SingletonTest03 {
public static void main(String[] args) {
// 测试
Singleton singleton1 = Singleton.getInstance();
Singleton singleton2 = Singleton.getInstance();
System.out.println(singleton1 == singleton2); // true
}
}
/**
* 懒汉式（线程不安全）
* */
class Singleton {
/**
* 创建未初始化的对象
* */
private static Singleton instance;
/**
* 构造函数私有化
* */
private Singleton() {
}
/**
* 对外提供接口并实例化对象
* 当使用该方法时，才实例化对象
* */
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
优缺点：
1）起到了Lazy Loading的效果，但是只能在单线程的环境下使用。
2）如果在多线程下，一个线程进入if(singleton == null)判断语句块，还未来得及往下执行，另一个线程也通过了判断语句，这是就会造成多实例现象。
3）结论：在实际开发中，不可使用。
懒汉式（同步方法，线程安全）
public class SingletonTest04 {
public static void main(String[] args) {
// 测试
Singleton s1 = Singleton.getInstance();
Singleton s2 = Singleton.getInstance();
System.out.println(s1 == s2);
}
}
/**
* 懒汉式（同步方法，线程安全）
* */
class Singleton {
/**
* 创建未实例化对象
* */
private static Singleton instance;
/**
* 构造函数私有化
* */
private Singleton(){}
/**
* 在同步锁下，进行判断实例化对象
* @param []
* @date 2019/7/28 10:33
* @return Singleton
**/
public static synchronized Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
优缺点：
1）解决了线程不安全问题。
2）效率太低，每个线程在想获取实例时，执行getInstance()方法都要进行同步。而其实这个方法只要执行一次就行，后面想获取该类实例，直接return就行了。
3）结论：在实际开发中，不可用。
懒汉式（同步代码块，线程不安全）
public class SingletonTest05 {
public static void main(String[] args) {
// 测试
Singleton s1 = Singleton.getInstance();
Singleton s2 = Singleton.getInstance();
System.out.println(s1 == s2);
}
}
/**
* 懒汉式（同步代码块，线程不安全）
* */
class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton() {}
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized(Singleton.class) {
instance = new Singleton();
}
}
return instance;
}
}
优缺点：
1）这种方式本意是为了解决第四种方式效率低的问题。
2）但是这种同步并不能起到线程同步的作用，和第三种方式遇到的情况类似。
3）结论：在实际开发中，不可使用。
双重检验
public class SingletonTest06 {
public static void main(String[] args) {
// 校验
Singleton s1 = Singleton.getInstance();
Singleton s2 = Singleton.getInstance();
System.out.println(s1 == s2); // true
}
}
/**
* 双重校验
* */
class Singleton {
/** 创建未实例化对象 */
private static volatile Singleton instance;
/** 构造函数私有化 */
private Singleton() {}
/**
* 进行双重校验，解决线程安全问题，同时解决懒加载问题，并且解决了效率问题
* @param []
* @date 2019/7/28 10:55
* @return Singleton
**/
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
优缺点：
1）Double-Check概念是多线程开发中经常使用的方式，如代码中所示，通过两重if(instance == null)检查，保证了线程安全。
2）这样，实例化代码只要执行一次，后面再次访问就直接返回实例化对象，避免了重复的进行方法同步。
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。
静态内部类
public class SingletonTest07 {
public static void main(String[] args) {
// 测试
Singleton s1 = Singleton.getInstance();
Singleton s2 = Singleton.getInstance();
System.out.println(s1 == s2); // true
}
}
/**
* 静态内部类
* */
class Singleton {
/**
* 构造函数私有化
* */
private Singleton() {}
/**
* 静态内部类，该类中实例化Singleton属性
* */
private static class SingletonInstance {
private final static Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
/**
* 对外提供接口获取实例化对象
* */
public static Singleton getInstance() {
return SingletonInstance.INSTANCE;
}
}
优缺点：
1）这种方式利用类装载机制保证了在初始化实例时只有一个线程。
2）静态内部类方式在Singleton类被装载时不会立即实例化，而是在需要实例化时，调用getInstance()方法，才会装载SingletonInstance类，从而完成了Singleton的实例化。
3）类的静态属性只会在第一次加载类时初始化，所以在这里，JVM帮助我们保证了线程安全。
4）优点：避免了线程不安全，利用静态内部类特点实现了延迟加载，并且效率较高。
5）结论：在实际开发中，推荐使用。
枚举
public class SingletonTest08 {
public static void main(String[] args) {
Singleton s1 = Singleton.INSTANCE;
Singleton s2 = Singleton.INSTANCE;
System.out.println(s1 == s2); // true
s1.sayOk();
}
}
/**
* 枚举
* */
enum Singleton {
/**
* 属性
* */
INSTANCE;
public void sayOk() {
System.out.println("ok");
}
}
优缺点：
1）通过枚举方式实现的单例模式。不仅可以避免多线程问题，而且还能防止反序列化重新创建对象。
2）这种方式也是Effective Java作者提倡的方式。
3）结论：推荐使用。
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，对于一些频繁创建销毁对象，使用单例模式可以提高系统性能。
2）单例模式使用场景：需要频繁的进行创建和销毁对象、创建对象时耗时过多或耗费资源过多（即重量级对象），但又经常使用的、工具类对象、频繁访问数据库或文件的对象（数据源、session工厂）。
总结：在使用单例模式时，考虑的问题无非就是线程是否安全、是否延迟加载、效率是否高等问题。当线程安全、延迟加载、效率较高时，该方式的单例模式就可用。