标签：sdn java设计 必须 java设计模式 不一致 单例类 单例模式 引用 机制
转自：http://blog.csdn.net/jason0539/article/details/23297037
Java中单例模式是一种常见的设计模式，单例模式的写法有多种，这里主要只介绍：懒汉式单例、饿汉式单例
单例模式确保某个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例
选择单例模式就是为了避免不一致状态，同时也可减少资源消耗
1 //懒汉式单例类.在第一次调用的时候实例化自己 2 public class Singleton { 3 private Singleton() {} 4 private static Singleton single=null; 5 //静态工厂方法 6 public static Singleton getInstance() { 7 if (single == null) { 8 single = new Singleton(); 9 } 10 return single; 11 } 12 }
Singleton通过将构造方法限定为private避免了类在外部被实例化，在同一个虚拟机范围内，Singleton的唯一实例只能通过getInstance()方法访问。
但是以上懒汉式单例的实现没有考虑线程安全问题，它是线程不安全的，并发环境下很可能出现多个Singleton实例，要实现线程安全，有以下三种方式，都是对getInstance这个方法改造，保证了懒汉式单例的线程安全
1、在getInstance方法上加同步
1 public static synchronized Singleton getInstance() { 2 if (single == null) { 3 single = new Singleton(); 4 } 5 return single; 6 }
2、双重检查锁定
1 public static Singleton getInstance() { 2 if (singleton == null) { 3 synchronized (Singleton.class) { 4 if (singleton == null) { 5 singleton = new Singleton(); 6 } 7 } 8 } 9 return singleton; 10 }
3、静态内部类
1 public class Singleton { 2 private static class LazyHolder { 3 private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); 4 } 5 private Singleton (){} 6 public static final Singleton getInstance() { 7 return LazyHolder.INSTANCE; 8 } 9 }
静态内部类的方式比1、2种都要好一些，既实现了线程安全，有避免了同步带来的性能影响
1 package com.singleton; 2 3 //懒汉式单例类，在第一次调用的时候实例化自己 4 //但是懒汉式单例的实现没有考虑线程安全问题，它是线程不安全的，并发环境下很可能出现多个Singleton实例 5 //为什么会出现线程安全问题呢？ 6 //当多个线程去调用 Class.getInstance 时，在线程1自己的内存空间中，是没有实例的，所以会新创建一个，线程2又去调用instance，又创建一个 7 8 //可以有三种改进方法：1.在getInstance方法上加同步 2.双重检查锁定 3.静态内部类（这种比较好） 9 public class SingletonLazy { 10 private SingletonLazy() { 11 } 12 13 // 在类被初始化的时候，不会为这个成员变量赋值（懒），必须要等到调用 getInstance 才会去创建实例 14 /*private static SingletonLazy singleton = null; (这里不能加final，初始为null，加了final 之后，指向不能改变，就一直是null了) 15 16 // 静态工厂方法 17 public static SingletonLazy getInstance() { 18 if (singleton == null) { 19 singleton = new SingletonLazy(); 20 } 21 return singleton; 22 }*/ 23 24 //静态内部类的方式，在SingletonLazy类被初始化的时候，没有成员变量可以去初始化 25 //当调用 getInstance 的时候，通过类加载器的方式 加载LazyHolder，同时加载LazyHolder 的单例实例 26 //因为类加载器的方式 是线程安全的，所以 这个也是线程安全的 27 private static class LazyHolder { 28 private static final SingletonLazy INSTANCE = new SingletonLazy(); //（加上final，创建后不会被修改) 29 } 30 31 public static final SingletonLazy getInstance() { 32 return LazyHolder.INSTANCE; 33 } 34 } 35
1 //饿汉式单例，在类初始化的时候，已经自行实例化 2 //在真正调用这个类的时候，才会完成这个类的初始化，为静态成员变量赋初始值， 3 //保证getInstance 的时候，单例已经存在了 4 //为什么这样是线程安全的呢？ 5 //猜想:类的加载初始化只会加载一次，SingletonHungry也只会被创建一次，（加上final，创建后不会被修改） 当多个线程去调用Class.getInstance方法时，getInstance做的不是创建，而是把我早就创建好的直接给你，所以拿到的是同一个实例（一个引用变量） 6 public class SingletonHungry { 7 private static final SingletonHungry singleton = new SingletonHungry(); 8 9 private SingletonHungry(){}; 10 11 public static SingletonHungry getInstance() { 12 return singleton; 13 } 14 }
饿汉式在类创建的同时就已经创建好一个静态的对象供系统使用，以后不再改变，所以天生是线程安全的。
饿汉就是类一旦加载，就把单例初始化完成，保证getInstance的时候，单例是已经存在的了，
而懒汉比较懒，只有当调用getInstance的时候，才会去初始化这个单例
另外从以下两点再区分以下这两种方式：
1、线程安全：
饿汉式天生就是线程安全的，可以直接用于多线程而不会出现问题，
懒汉式本身是非线程安全的，为了实现线程安全有几种写法，分别是上面的1、2、3，这三种实现在资源加载和性能方面有些区别。
2、资源加载和性能：
饿汉式在类创建的同时就实例化一个静态对象出来，不管之后会不会使用这个单例，都会占据一定的内存，但是相应的，在第一次调用时速度也会更快，因为其资源已经初始化完成，
而懒汉式顾名思义，会延迟加载，在第一次使用该单例的时候才会实例化对象出来，第一次调用时要做初始化，如果要做的工作比较多，性能上会有些延迟，之后就和饿汉式一样了。
至于1、2、3这三种实现又有些区别，
第1种，在方法调用上加了同步，虽然线程安全了，但是每次都要同步，会影响性能，毕竟99%的情况下是不需要同步的，
第2种，在getInstance中做了两次null检查，确保了只有第一次调用单例的时候才会做同步，这样也是线程安全的，同时避免了每次都同步的性能损耗
第3种，利用了classloader的机制来保证初始化instance时只有一个线程，所以也是线程安全的，同时没有性能损耗，所以一般我倾向于使用这一种。
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原文地址：http://www.cnblogs.com/xuzekun/p/7466322.html
