标签：线程同步 最简 class 私有构造函数 饿汉式 性能 ever nal 内存
单例模式：单例模式（Singleton Pattern）是 Java 中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。
这种模式涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。
这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。
注意：
1、单例类只能有一个实例。
2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。
3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
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意图：保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点 |
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主要解决：一个全局使用的类频繁地创建与销毁 |
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何时使用：当您想控制实例数目，节省系统资源的时候。 |
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如何解决：判断系统是否已经有这个单例，如果有则返回，如果没有则创建 |
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关键代码：构造函数是私有的 |
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应用实例： 1、一个党只能有一个主席。 2、Windows 是多进程多线程的，在操作一个文件的时候，就不可避免地出现多个进程或线程同时操作一个文件的现象， 所以所有文件的处理必须通过唯一的实例来进行。 3、一些设备管理器常常设计为单例模式，比如一个电脑有两台打印机，在输出的时候就要处理不能两台打印机打印同一个文件。 |
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优点： 1、在内存里只有一个实例，减少了内存的开销，尤其是频繁的创建和销毁实例（比如管理学院首页页面缓存）。 2、避免对资源的多重占用（比如写文件操作）。 |
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缺点：没有接口，不能继承，与单一职责原则冲突，一个类应该只关心内部逻辑，而不关心外面怎么样来实例化。 |
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使用场景： 1、要求生产唯一序列号。 2、WEB 中的计数器，不用每次刷新都在数据库里加一次，用单例先缓存起来。 3、创建的一个对象需要消耗的资源过多，比如 I/O 与数据库的连接等。 |
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注意事项：getInstance() 方法中需要使用同步锁 synchronized (Singleton.class) 防止多线程同时进入造成 instance 被多次实例化。 |
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Eg： 我们将创建一个 SingleObject 类。SingleObject 类有它的私有构造函数和本身的一个静态实例。 SingleObject 类提供了一个静态方法，供外界获取它的静态实例。 SingletonPatternDemo，我们的演示类使用 SingleObject 类来获取 SingleObject 对象 |
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Eg： 步骤 1 创建一个 Singleton 类。 SingleObject.java public class SingleObject {
//创建 SingleObject 的一个对象 private static SingleObject instance = new SingleObject();
//让构造函数为 private，这样该类就不会被实例化 private SingleObject(){}
//获取唯一可用的对象 public static SingleObject getInstance(){ return instance; }
public void showMessage(){ System.out.println("Hello World!"); } } 步骤 2 从 singleton 类获取唯一的对象。 SingletonPatternDemo.java public class SingletonPatternDemo { public static void main(String[] args) {
//不合法的构造函数 //编译时错误：构造函数 SingleObject() 是不可见的 //SingleObject object = new SingleObject();
//获取唯一可用的对象 SingleObject object = SingleObject.getInstance();
//显示消息 object.showMessage(); } } 步骤 3 验证输出。 Hello World! 单例模式的几种实现方式 单例模式的实现有多种方式，如下所示： 1、懒汉式，线程不安全 是否 Lazy 初始化：是 是否多线程安全：否 实现难度：易 描述：这种方式是最基本的实现方式，这种实现最大的问题就是不支持多线程。因为没有加锁 synchronized，所以严格意义上它并不算单例模式。 代码实例： public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton (){}
public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } } 接下来介绍的几种实现方式都支持多线程，但是在性能上有所差异。 2、懒汉式，线程安全 是否 Lazy 初始化：是 是否多线程安全：是 实现难度：易 描述：这种方式具备很好的 lazy loading，能够在多线程中很好的工作，但是，效率很低，99% 情况下不需要同步。 代码实例： public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton (){} public static synchronized Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } } 3、饿汉式 是否 Lazy 初始化：否 是否多线程安全：是 实现难度：易 描述：这种方式比较常用，但容易产生垃圾对象。 代码实例： public class Singleton { private static Singleton instance = new Singleton(); private Singleton (){} public static Singleton getInstance() { return instance; } } 4、双检锁/双重校验锁（DCL，即 double-checked locking） JDK 版本：JDK1.5 起 是否 Lazy 初始化：是 是否多线程安全：是 实现难度：较复杂 描述：这种方式采用双锁机制，安全且在多线程情况下能保持高性能。 代码实例： public class Singleton { private volatile static Singleton singleton; private Singleton (){} public static Singleton getSingleton() { if (singleton == null) { synchronized (Singleton.class) { if (singleton == null) { singleton = new Singleton(); } } } return singleton; } } 5、登记式/静态内部类 是否 Lazy 初始化：是 是否多线程安全：是 实现难度：一般 描述：这种方式能达到双检锁方式一样的功效，但实现更简单。对静态域使用延迟初始化，应使用这种方式而不是双检锁方式。这种方式只适用于静态域的情况，双检锁方式可在实例域需要延迟初始化时使用。 代码实例： public class Singleton { private static class SingletonHolder { private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); } private Singleton (){} public static final Singleton getInstance() { return SingletonHolder.INSTANCE; } } 6、枚举 JDK 版本：JDK1.5 起 是否 Lazy 初始化：否 是否多线程安全：是 实现难度：易 描述：这种实现方式还没有被广泛采用，但这是实现单例模式的最佳方法。它更简洁，自动支持序列化机制，绝对防止多次实例化。 代码实例： public enum Singleton { INSTANCE; public void whateverMethod() { } } 经验之谈：一般情况下，不建议使用第 1 种和第 2 种懒汉方式，建议使用第 3 种饿汉方式。只有在要明确实现 lazy loading 效果时，才会使用第 5 种登记方式。如果涉及到反序列化创建对象时，可以尝试使用第 6 种枚举方式。如果有其他特殊的需求，可以考虑使用第 4 种双检锁方式。
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原文地址：https://www.cnblogs.com/HQING/p/9309650.html
