java中9种常见的单例模式

怼烎@ 2023-02-14 02:59 11阅读 0赞

# 单例模式分为两大种，一种是饿汉模式，一种是懒汉模式（懒加载） #

## 饿汉模式 ##

### 1.单例-饿汉模式 占用内存常驻，静态常量直接初始化 ###

public class Singleton01 {
        //单例-饿汉模式  占用内存常驻
        private Singleton01() {
            if(SINGLETON!=null){
                throw new RuntimeException();
            }
        }
    
        private static final Singleton01 SINGLETON = new Singleton01();
    
        public Singleton01 getInstance() {
            return SINGLETON;
        }
    
    }

### 2.单例-饿汉模式 不占用内存常驻，采用静态内部类直接初始化 ###

public class Singleton02 {
        //单例-饿汉模式  不占用内存常驻
        private static class Singleton02Inner {
            private static final Singleton02 SINGLETON = new Singleton02();
        }
    
        private Singleton02() {
            if (Singleton02Inner.SINGLETON != null) {
                throw new RuntimeException();
            }
        }
    
        public Singleton02 getInstance() {
            return Singleton02Inner.SINGLETON;
        }

### 3.采用枚举类型 ###

public enum Singleton03 {
        //枚举实例
        SINGLETON;
    
        public void otherMethod() {
    
        }
    
    }

# #

## 懒汉模式（懒加载） ##

### 4.单例-懒汉模式 实现懒加载，线程不安全，多线程时，不一定只有一个实例 ###

public class Singleton04 {
        //单例-懒汉模式 实现懒加载，线程不安全
        private static Singleton04 singleton = null;
    
        private Singleton04() {
            if (singleton != null) {
                throw new RuntimeException();
            }
        }
    
        public static Singleton04 getInstance() {
            if (singleton == null) {
                singleton = new Singleton04();
            }
            return singleton;
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            System.out.println(getInstance() == getInstance());
        }
    
    }

### 5.单例-懒汉模式 线程安全写法，但是效率不高，开销大 ###

public class Singleton05 {
        //单例-懒汉模式   线程安全写法，但是效率不高，开销大
        private static Singleton05 singleton = null;
    
        private Singleton05() {
            if (singleton != null) {
                throw new RuntimeException();
            }
        }
    
        public static synchronized Singleton05 getInstance() {
            if (singleton == null) {
                singleton = new Singleton05();
            }
            return singleton;
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            System.out.println(getInstance() == getInstance());
        }
    }

### 6.单例-懒汉模式 线程不完全安全写法，效率比同步方法高，双重校验锁 ###

public class Singleton06 {
        //单例-懒汉模式   线程不完全安全写法，效率比同步方法高,双重校验锁
        private static Singleton06 singleton = null;
    
        private Singleton06() {
            if (singleton != null) {
                throw new RuntimeException();
            }
        }
    
        public static Singleton06 getInstance() {
            if (singleton == null) {
                synchronized (Singleton06.class) {
                    if (singleton == null) {
                        singleton = new Singleton06();
                    }
                }
            }
            return singleton;
        }
    
    }

### 7.单例-懒汉模式 线程安全写法，效率比同步方法高,双重校验锁升级版 ###

public class Singleton07 {
        //单例-懒汉模式   线程安全写法，效率比同步方法高,双重校验锁升级版
        //volatile 起到禁止指令重排的作用，在它赋值完成之前，就不会调用读操作（singleton == null）。
        private static volatile Singleton07 singleton = null;
    
        private Singleton07() {
            if (singleton != null) {
                throw new RuntimeException();
            }
        }
    
        public static Singleton07 getInstance() {
            if (singleton == null) {
                synchronized (Singleton07.class) {
                    if (singleton == null) {
                        singleton = new Singleton07();
                    }
                }
            }
            return singleton;
        }
    }

### 8.使用 ThreadLocal 实现（线程安全） ###

public class Singleton08 {
        //使用 ThreadLocal 实现（线程安全）
        //ThreadLocal 会为每一个线程提供一个独立的变量副本，从而隔离了多个线程对数据的访问冲突。
        //对于多线程资源共享的问题，
        // 同步机制采用了“以时间换空间”的方式，而ThreadLocal 采用了“以空间换时间”的方式。
        // 前者仅提供一份变量，让不同的线程排队访问，而后者为每一个线程都提供了一份变量，
        // 因此可以同时访问而互不影响。
        private static final ThreadLocal<Singleton08> SINGLETON = new ThreadLocal<Singleton08>() {
            @Override
            protected Singleton08 initialValue() {
                return new Singleton08();
            }
        };
    
        private Singleton08() {
    
        }
    
        public static Singleton08 getInstance() {
            return SINGLETON.get();
        }
    }

### 9.CAS锁实现，比较再交换（线程安全） ###

public class Singleton09 {
        //CAS锁实现，比较再交换
        private static final AtomicReference<Singleton09> SINGLETON = new AtomicReference<>();
    
        private Singleton09() {
    
        }
    
        public static final Singleton09 getInstance() {
            for (; ; ) {
                Singleton09 current = SINGLETON.get();
                if (current != null) {
                    return current;
                }
                current = new Singleton09();
                if (SINGLETON.compareAndSet(null, current)) {
                    return current;
                }
            }
        }
    
        public static class MyTest {
            @Test
            public void test() throws InterruptedException {
              Thread th =   new Thread(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        try {
                            for (int i = 0; i < 100000; i++) {
                                long i1 =  i ^ 5;
                                System.out.println(i1);
                            }
                            System.out.println("aaaa");
                            notifyAll();
                            Thread.currentThread().sleep(10000);
    
                            System.out.println("fdsafsa");
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                });
              th.start();
              th.join();
              System.out.println("woshitest");
    
            }
        }
    }