在java中，單例模式的實(shí)現(xiàn)方法有如下幾種：
1.餓漢模式
所為餓漢模式，即一開始就創(chuàng)建一個靜態(tài)的對象，之后該對象一直存在。這種模式不會有線程安全問題。
package com.dhb.builder.singleton;
public class Singleton1 {
private static Singleton1 instance = new Singleton1();
private Singleton1() {
}
public static Singleton1 getInstance() {
return Singleton1.instance;
}
}
2.懶漢模式
對于餓漢模式，優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)簡單。但是存在一個問題就是 instance 只要 Singleton1被加載就會被創(chuàng)建到static所在的靜態(tài)方法區(qū)。如實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫連接池等情況，用這種方法一上來就要創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫的連接資源，實(shí)際系統(tǒng)中暫不使用。這就造成了資源的浪費(fèi)。因此，對于這種情況，出現(xiàn)了與之對應(yīng)的懶漢模式。
即一開始并不創(chuàng)建對象，待需要使用時再new。
package com.dhb.builder.singleton;
public class SingletonDemo1 {
private static SingletonDemo1 instance = null;
private SingletonDemo1() {
}
/**
* 存在線程安全問題
* @return
*/
public static SingletonDemo1 getInstance() {
if(instance == null) {
instance = new SingletonDemo1();
}
return instance;
}
}
這是大家想到的最常用的懶漢模式的寫法。但是問題來了，上述模式在多線程的情況下是線程不安全的！也就是說，如果有兩個線程，同時getInstance(),同時都會判斷instance的值為null。這種情況下會創(chuàng)建多個實(shí)例。
為了解決上述問題，我們引入了鎖：
package com.dhb.builder.singleton;
public class SingletonDemo2 {
private static SingletonDemo2 instance = null;
private SingletonDemo2() {
}
/**
* 增加同步機(jī)制，解決線程安全
* @return
*/
public static synchronized SingletonDemo2 getInstance() {
if(instance == null) {
instance = new SingletonDemo2();
}
return instance;
}
}
上面這種做法，確實(shí)解決了線程安全問題，但是帶來了一個更加不好的問題，那就是每一次請求都會加鎖！這樣會嚴(yán)重影響性能。更好的做法是采用雙重檢查機(jī)制：
package com.dhb.builder.singleton;
public class SingletonDemo3 {
private static SingletonDemo3 instance = null;
private SingletonDemo3() {
}
/**
* 增加雙重檢查機(jī)制，解決synchronized效率問題
* @return
*/
public static SingletonDemo3 getInstance() {
if(instance == null)
synchronized (SingletonDemo3.class) {
if (instance == null) {
instance = new SingletonDemo3();
}
}
return instance;
}
}
上述單例實(shí)際仍然存在問題，那就是類初始化仍然需要時間，如果同時又兩個線程同時進(jìn)入getInstance方法，第一個線程鎖定之后，第二個線程判斷不為空，則直接使用instalce,如果此時第一個線程對SingletonDemo3對象還沒實(shí)例化完成，如該對象內(nèi)部存在一個耗時的引用，如果是一個數(shù)據(jù)庫連接，則會導(dǎo)致第二個線程使用的對象不完整。出現(xiàn)空指針。因此更好的寫法是加上volatile。以保證happen-before原則。
package com.dhb.builder.singleton;
public class SingletonDemo4 {
private volatile static SingletonDemo4 instance = null;
private SingletonDemo4() {
}
/**
* 增加雙重檢查機(jī)制，解決synchronized效率問題
* @return
*/
public static SingletonDemo4 getInstance() {
if(instance == null)
synchronized (SingletonDemo4.class) {
if (instance == null) {
instance = new SingletonDemo4();
}
}
return instance;
}
}
這樣單例模式才完全解決。上述方法比較冗繁，有沒有更好的解決辦法呢，有幸閱讀過《effective java》這本書對于單例有更好的解決辦法。
3.更好的解決辦法
第一種方法，利用靜態(tài)內(nèi)部類：
package com.dhb.builder.singleton;
import java.util.stream.IntStream;
public class SingletonHolder {
private SingletonHolder() {
}
private static class InstanceHolder{
private final static SingletonHolder INSTANCE = new SingletonHolder();
}
public static SingletonHolder getInstance() {
return InstanceHolder.INSTANCE;
}
public static void main(String[] args) {
IntStream.rangeClosed(1,100).forEach(i -> new Thread(String.valueOf(i)){
@Override
public void run() {
System.out.println(SingletonHolder.getInstance());
}
}.start());
}
}
上述方法執(zhí)行結(jié)果：
com.dhb.builder.singleton.SingletonHolder@55c1b7a6
com.dhb.builder.singleton.SingletonHolder@55c1b7a6
com.dhb.builder.singleton.SingletonHolder@55c1b7a6
com.dhb.builder.singleton.SingletonHolder@55c1b7a6
com.dhb.builder.singleton.SingletonHolder@55c1b7a6
com.dhb.builder.singleton.SingletonHolder@55c1b7a6
com.dhb.builder.singleton.SingletonHolder@55c1b7a6
com.dhb.builder.singleton.SingletonHolder@55c1b7a6
com.dhb.builder.singleton.SingletonHolder@55c1b7a6
com.dhb.builder.singleton.SingletonHolder@55c1b7a6
可以看出SingletonHolder類只實(shí)例化了一次。這種方法很巧妙地利用一個內(nèi)部類，很簡單的代碼即實(shí)現(xiàn)了單例，而且是線程安全。
方式二：《effective java》中還有一種更簡單的寫法，那就是枚舉。也是《effective java》作者最為推崇的方法。
package com.dhb.builder.singleton;
import java.util.stream.IntStream;
public class SingletonEnum {
private SingletonEnum() {
}
private enum Singleton {
INSTANCE;
private final SingletonEnum instance;
Singleton() {
instance = new SingletonEnum();
}
public SingletonEnum getInstance() {
return instance;
}
}
public static SingletonEnum getInstance() {
return Singleton.INSTANCE.getInstance();
}
public static void main(String[] args) {
IntStream.rangeClosed(1,100).forEach(i -> new Thread(String.valueOf(i)){
@Override
public void run() {
System.out.println(SingletonEnum.getInstance());
}
}.start());
}
}
上述方法執(zhí)行結(jié)果：
com.dhb.builder.singleton.SingletonEnum@55c1b7a6
com.dhb.builder.singleton.SingletonEnum@55c1b7a6
com.dhb.builder.singleton.SingletonEnum@55c1b7a6
com.dhb.builder.singleton.SingletonEnum@55c1b7a6
com.dhb.builder.singleton.SingletonEnum@55c1b7a6
com.dhb.builder.singleton.SingletonEnum@55c1b7a6
com.dhb.builder.singleton.SingletonEnum@55c1b7a6
com.dhb.builder.singleton.SingletonEnum@55c1b7a6
com.dhb.builder.singleton.SingletonEnum@55c1b7a6
com.dhb.builder.singleton.SingletonEnum@55c1b7a6
在java中，枚舉天然實(shí)現(xiàn)了單例模式。其構(gòu)造方法只會實(shí)例化一次。
