目錄

一、定義

二、應(yīng)用場景

三、6種實(shí)現(xiàn)方式

1、懶漢式，線程不安全。

2、懶漢式，線程安全

3、雙檢鎖/雙重校驗(yàn)鎖（DCL，即 double-checked locking）

4、靜態(tài)內(nèi)部類方式-------只適用于靜態(tài)域

5、餓漢式

6、枚舉

四、總結(jié)

一、定義

單例模式（Singleton Pattern）是 Java 中最簡單的設(shè)計(jì)模式之一。這種類型的設(shè)計(jì)模式屬于創(chuàng)建型模式，它提供了一種創(chuàng)建對象的最佳方式。

單例模式涉及到一個單一的類，單例類只能自己創(chuàng)建唯一的一個實(shí)例，并提供了一個全局訪問點(diǎn)使所有其他對象獲取到類的唯一實(shí)例。

特點(diǎn)：

• 唯一實(shí)例：確保類只有一個實(shí)例。
• 全局訪問點(diǎn)：提供一個全局訪問點(diǎn)來獲取類的實(shí)例。
• 線程安全：在多線程環(huán)境中，確保實(shí)例的唯一性。

二、應(yīng)用場景

1、配置管理：應(yīng)用程序可能需要一個只初始化一次的配置管理器。

2、日志記錄：日志記錄器通常只需要一個實(shí)例，以避免日志信息的混亂。

3、性能優(yōu)化：某些對象的創(chuàng)建成本很高，使用單例模式可以避免重復(fù)創(chuàng)建。

三、6種實(shí)現(xiàn)方式

分類：

• 餓漢式：類加載就會導(dǎo)致該單實(shí)例對象被創(chuàng)建。
• ?懶漢式：類加載不會導(dǎo)致該單實(shí)例對象被創(chuàng)建，而是首次使用該對象時才會創(chuàng)建。

1、懶漢式，線程不安全。

在這種情況下，我們只有調(diào)用 getInstance 方法， instance 對象才會被創(chuàng)建。

在多線程情況下，很多線程都來請求獲取該對象，這樣就可能創(chuàng)建出多個對象，導(dǎo)致線程不安全。

/*** 懶漢式  線程不安全*/
public class SingletonLazy {//定義一個私有構(gòu)造方法private SingletonLazy(){}//創(chuàng)建該類對象private static SingletonLazy instance;//對外提供靜態(tài)方法獲取該對象public static SingletonLazy getInstance(){if(instance==null){instance = new SingletonLazy();}return instance;}
}

2、懶漢式，線程安全

由于上述會出現(xiàn)線程不安全問題，所以我們通過加同步鎖，保證每次只有一個線程可以對當(dāng)前對象進(jìn)行操作，確保了線程安全。但加鎖會影響效率。

/*** 懶漢式  線程安全*/
public class SingletonLazy {//定義一個私有構(gòu)造方法private SingletonLazy(){}//創(chuàng)建該類對象private static SingletonLazy instance;//對外提供靜態(tài)方法獲取該對象 , 加鎖public static synchronized SingletonLazy getInstance(){if(instance==null){instance = new SingletonLazy();}return instance;}
}

3、雙檢鎖/雙重校驗(yàn)鎖（DCL，即 double-checked locking）

我們使用?volatile 關(guān)鍵字, volatile 關(guān)鍵字可以保證可見性和有序性，這個關(guān)鍵字禁止了對當(dāng)前修飾的變量上下文重排序。保證了方法的可靠性。采用雙鎖機(jī)制，安全且在多線程情況下能保持高性能。

進(jìn)行二次判斷的原因：

假設(shè)有兩個線程a，b，他們都去請求我們單例模式下類的實(shí)例，當(dāng)?shù)谝粋€判斷的時候，兩個線程都會進(jìn)入判斷代碼塊中進(jìn)行鎖的搶占，最終a搶占到了鎖，那么b只能在加鎖的代碼塊外部進(jìn)行等候。這個時候a創(chuàng)建了對象的實(shí)例，完成功能后歸還了鎖，這個時候線程b馬上搶占到了鎖，然后進(jìn)入內(nèi)部代碼塊。假如沒有第二次判斷的話，線程a就會再次創(chuàng)建一個新的對象，導(dǎo)致線程不安全。所以，要在這里再加一次判斷。

/*** 懶漢式  雙重校驗(yàn)鎖*/
public class SingletonLazy {//定義一個私有構(gòu)造方法private SingletonLazy(){}//創(chuàng)建該類對象private volatile static SingletonLazy instance;//對外提供靜態(tài)方法獲取該對象 , 加雙重鎖public static SingletonLazy getInstance(){if(instance==null){synchronized (instance.getClass()){if(instance == null){instance = new SingletonLazy();}}}return instance;}
}

4、靜態(tài)內(nèi)部類方式-------只適用于靜態(tài)域

靜態(tài)內(nèi)部類單例模式中實(shí)例由內(nèi)部類創(chuàng)建，由于 JVM 在加載外部類的過程中, 是不會加載靜態(tài)內(nèi)部類的，只有內(nèi)部類的屬性/方法被調(diào)用時才會被加載，并初始化其靜態(tài)屬性。靜態(tài)屬性由于被 static 修飾，保證只被實(shí)例化一次，并且嚴(yán)格保證實(shí)例化順序。

/*** 靜態(tài)內(nèi)部類方式*/
public class SingletonLazy {//私有構(gòu)造方法private SingletonLazy() {}//定義靜態(tài)類private static class SingletonHolder {//靜態(tài)方法private static final SingletonLazy INSTANCE = new SingletonLazy();}//對外提供靜態(tài)方法獲取該對象public static SingletonLazy getInstance() {return SingletonHolder.INSTANCE;}
}

5、餓漢式

它基于 classloader 機(jī)制避免了多線程的同步問題，instance 在類裝載時就實(shí)例化。

/*** 餓漢式*/
public class SingletonEhan {//私有構(gòu)造方法private SingletonEhan(){}//創(chuàng)建并實(shí)例化該類對象private static SingletonEhan instance = new SingletonEhan();//對外提供靜態(tài)方法獲取該對象public static SingletonEhan getInstance(){return instance;}
}

6、枚舉

這種實(shí)現(xiàn)方式還沒有被廣泛采用，但這是實(shí)現(xiàn)單例模式的最佳方法。它更簡潔，自動支持序列化機(jī)制，絕對防止多次實(shí)例化。

public enum Singleton {  INSTANCE;  public void whateverMethod() {  }  
}

四、總結(jié)

一般情況下，使用第5種餓漢式。