单例模式的五种实现方式

红太狼 2024-03-27 09:33 91阅读 0赞

#### 目录 ####

*   *  饿汉式
     *  懒汉式
     *  双重检查锁
     *  静态内部类
     *  内部枚举类实现

### 饿汉式 ###

立即加载  
防止new对象，构造私有，写一个公共的方法返回对象  
占用空间，线程安全

public class Singleton {
        
    
        /**
         * 私有构造
         */
        private Singleton(){
        
            System.out.println("构造函数Singleton");
        }
    
        private static Singleton singleton = new Singleton();
    
        public static Singleton getInstance(){
        
            return singleton;
        }
    
    }

### 懒汉式 ###

延迟加载  
占用空间小，效率有问题，线程不安全

public class Singleton {
        
    
        /**
         * 私有构造
         */
        private Singleton(){
        
            System.out.println("构造函数Singleton");
        }
    
        private static Singleton singleton = null;
    
        public static Singleton getInstance(){
        
            if (singleton == null){
        
                singleton = new Singleton();
            }
            return singleton;
        }
        
    }

**解决线程安全问题**  
在方法上加synchronized同步锁或是用同步代码块对类加同步锁，此种方式虽然解决了多个实例对象问题，但是该方式运行效率却很低下，下一个线程想要获取对象，就必须等待上一个线程释放锁之后，才可以继续运行。  
**锁太大**

public class Singleton {
        
    
        /**
         * 私有构造
         */
        private Singleton(){
        
            System.out.println("构造函数Singleton");
        }
    
        private static Singleton singleton = null;
    
        public static synchronized Singleton getInstance(){
        
            if (singleton == null){
        
                singleton = new Singleton();
            }
            return singleton;
        }
        
    }

### 双重检查锁 ###

提高同步锁的效率  
使用双重检查锁进一步做了优化，可以避免整个方法被锁，只对需要锁的代码部分加锁，可以提高执行效率。

> 第一个if判断  
> 第一个线程进来new了Singleton，那么singleton就有值，第二个线程进来，那么进行第一个if判断，不为null，直接返回，不用再去new了，提升了效率

> 第二个if判断  
> 两个线程同时进来，在synchronized，第一个线程进入，另一个线程等待，第一个线程new Singleton，然后返回，另一个线程发现了第一个线程走了，进入synchronized，如果不进行if判断，那么还会new Singleton，导致线程不安全

public class Singleton {
        
    
        /**
         * 私有构造
         */
        private Singleton(){
        
            System.out.println("构造函数Singleton");
        }
    
        private volatile static Singleton singleton = null;
    
        public static Singleton getInstance(){
        
            if (singleton == null){
          //这个检查是提高效率的
                synchronized (Singleton.class){
        
                    if (singleton == null){
        
                        singleton = new Singleton();   //这个检查是防止线程安全的
                    }
                }
            }
            return singleton;
        }
    
    }

### 静态内部类 ###

这种方式引入了一个内部静态类（static class），静态内部类只有在调用时才会加载，它保证了Singleton 实例的延迟初始化，又保证了实例的唯一性。它把singleton 的实例化操作放到一个静态内部类中，在第一次调用getInstance() 方法时，JVM才会去加载InnerObject类，同时初始化singleton 实例，所以能让getInstance() 方法线程安全。  
**特点是：即能延迟加载，也能保证线程安全。**  
静态内部类虽然保证了单例在多线程并发下的线程安全性，但是在遇到序列化对象时，默认的方式运行得到的结果就是多例的。

public class Singleton {
        
    
        /**
         * 私有构造
         */
        private Singleton(){
        
        }
    
        private static class InnerObject{
        
            private static Singleton singleton = new Singleton();
        }
    
        public static synchronized Singleton getInstance(){
        
            return InnerObject.singleton;
        }
    
    }

### 内部枚举类实现 ###

防止反射和反序列化攻击  
实上，通过Java反射机制是能够实例化构造方法为private的类的。这也就是我们现在需要引入的枚举单例模式。

public class SingletonFactory {
        
    
        /**
         * 私有构造
         */
        private enum EnumSingleton{
        
            SINGLETON;
            private Singleton6 singleton;
    
            //枚举类的构造方法在类加载是被实例化
            private EnumSingleton(){
        
                singleton = new Singleton6();
            }
            
            public Singleton6 getInstance(){
        
                return singleton;
            }
        }
        
        public static Singleton6 getInstance(){
        
            return EnumSingleton.SINGLETON.getInstance();
        }
        
    }
    
    class Singleton6{
        
        public Singleton6(){
        
            
        }
    }