Java中的四種單例模式

單例模式是最容易理解的設(shè)計模式之一，介紹Java中單例模式的四種寫法。

1.基本單例模式

public class Singleton{
    private static Singleton instance=new Singleton();
    private Singleton(){}
    pulic static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }
}

特點：餓漢式會提前進行實例化，沒有延遲加載，不管是否使用都會有一個已經(jīng)初始化的實例在內(nèi)存中，但不會出現(xiàn)懶漢式中的多線程問題。

2.延遲加載單例模式

public class Singleton{
    private static Singleton instance;
    private Singleton(){}
    public static Singleton getInstance(){
        if(instance==null)
            return instance=new Singleton();
        else
            return instance;
    }
}

特點：實現(xiàn)了延遲加載，但在多線程情況下可能會出現(xiàn)問題，不能保證線程安全。

3.線程安全的延遲加載單例模式

public class Singleton{
    private static Singleton instance;
    private Singleton(){}
    public static sychronized Singleton getInstance(){
        if(instance==null)
            return instance=new Singleton();
        else
            return instance;
    }
}

特點：實現(xiàn)了線程安全，但是由于synchronized限制了整個getInstance方法，而我們只是希望在new Singleton()時進行加鎖，因此這種寫法會導(dǎo)致效率不高。于是有人提出以下寫法：

public class Singleton{
    private static Singleton instance;
    private Singleton(){}
    public static sychronized Singleton getInstance(){
        if(instance==null)
            sychronized(Singleton.class){
                if(instance==null)
                    instance=new Singleton();
            }
        return instance;
    }
}

思路是只需同步初始化那部分代碼，這就是所謂的雙檢鎖機制，很可惜這種寫法在很多平臺和優(yōu)化編譯器中無法編譯通過，原因在于，instance=new Singleton()這行代碼在不同的編譯器中的行為是無法預(yù)知的，很有可能出現(xiàn)以下初始化情況：

變量初始化通過兩個步驟實現(xiàn)：1.給變量分配內(nèi)存空間；2.調(diào)用構(gòu)造函數(shù)來初始化成員變量。

假設(shè)線程A和B都在調(diào)用getInstance，線程A先進入，在執(zhí)行完1步驟后被踢出了CPU，然后線程B進入，B看到的instance已經(jīng)不是null了(內(nèi)存已經(jīng)分配)，于是它開始放心大膽的使用instance，但這個是錯誤的，因為instance的成員變量還都是缺省值，A還沒來得及調(diào)用構(gòu)造方法來完成instance的初始化。

4.靜態(tài)內(nèi)部類的單例模式

public class Singleton{
    private Singleton(){}
    private static class Inner{
        private static Singleton instanceHolder=new Singleton();
    }
    public static Singleton getInstacen(){
        return Inner.instanceHolder;
    }
}

由于內(nèi)部類在編譯完成后也是一個單獨的class文件，因此在不使用的情況下Inner類是不會被加載的。同時，JVM保證在類加載的過程中static代碼塊在多線程或者單線程下都正確執(zhí)行，且僅執(zhí)行一次。解決了延遲加載以及線程安全的問題。