认识达内从这里开始

昆明达内培训的小编这一期给大家讲单例模式学习。

关键代码：构造函数是私有的。

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）。

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。

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。

这种方式lazy loading很明显，不要求线程安全，在多线程不能正常工作。

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; 

} 

} 

接下来昆明达内培训的小编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。

优点：第一次调用才初始化，避免内存浪费。

缺点：必须加锁synchronized才能保证单例，但加锁会影响效率。

getInstance()的性能对应用程序不是很关键（该方法使用不太频繁）。

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。

优点：没有加锁，执行效率会提高。

缺点：类加载时就初始化，浪费内存。

它基于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，虽然导致类装载的原因有很多种，在单例模式中大多数都是调用getInstance方法，但是也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显然没有达到lazy loading的效果。

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。

getInstance()的性能对应用程序很关键。

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。

这种方式同样利用了classloder机制来保证初始化instance时只有一个线程，它跟第3种方式不同的是：第3种方式只要Singleton类被装载了，那么instance就会被实例化（没有达到lazy loading效果），而这种方式是Singleton类被装载了，instance不一定被初始化。因为SingletonHolder类没有被主动使用，只有显示通过调用getInstance方法时，才会显示装载SingletonHolder类，从而实例化instance。想象一下，如果实例化instance很消耗资源，所以想让它延迟加载，另外一方面，又不希望在Singleton类加载时就实例化，因为不能确保Singleton类还可能在其他的地方被主动使用从而被加载，那么这个时候实例化instance显然是不合适的。这个时候，这种方式相比第3种方式就显得很合理。

代码实例：

public class Singleton { 

private static class SingletonHolder { 

private static final Singleton INSTANCE = ew 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。

这种方式是Effective Java作者Josh Bloch提倡的方式，它不仅能避免多线程同步问题，而且还自动支持序列化机制，防止反序列化重新创建新的对象，绝对防止多次实例化。不过，由于JDK1.5之后才加入enum特性，用这种方式写不免让人感觉生疏，在实际工作中，也很少用。

不能通过reflection attack来调用私有构造方法。

代码实例：

public enum Singleton { 

INSTANCE; 

public void whateverMethod() { 

} 

} 

使用经验：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。