單例模式應該是大家最為熟知的一種設計模式了，相信大家或多或少的都在自己的項目中使用過單例模式关噪，例如封裝一個Log工具類、一個數(shù)據(jù)庫存取類或者用戶登錄管理類等严卖。而我們使用單例模式主要有兩個目的：
- 減少內存消耗
- 保證某些共享資源的唯一性
單例模式的寫法有好多種烟具，如：餓漢式單例模式梢什、懶漢式單例模式、IoDH單例模式朝聋、枚舉式單例模式嗡午，下面就來一一實現(xiàn)下這些寫法。
餓漢式單例模式
public class HungrySingletonV1 {
private static HungrySingletonV1 instance = new HungrySingletonV1();
private HungrySingletonV1(){
}
public static HungrySingletonV1 getInstance(){
return instance;
}
}
上面的例子中冀痕，類被加載時荔睹，靜態(tài)變量instance就會被初始化，這時候單例類的唯一實例就被創(chuàng)建了言蛇。
- 優(yōu)點：類加載時就已經(jīng)實例化应媚，避免了線程問題
- 缺點：由于類加載的時候就實例化了，沒有達到懶加載的效果猜极，可能會造成內存浪費
餓漢式單例模式還要一種變種
public class HungrySingletonV2 {
private static HungrySingletonV2 instance;
static {
instance = new HungrySingletonV2();
}
private HungrySingletonV2(){
}
public static HungrySingletonV2 getInstance(){
return instance;
}
}
效果與前面的一樣中姜，不過把初始化方法放到靜態(tài)代碼塊中，也是在類加載時調用跟伏。
懶漢式單例模式
低配版
public class LazySingletonV1 {
private static LazySingletonV1 instance ;
private LazySingletonV1(){
}
public static LazySingletonV1 getInstance(){
if(instance == null){
instance = new LazySingletonV1();
}
return instance;
}
}
上面的代碼是最簡單的懶漢式單例模式丢胚，實現(xiàn)懶加載，每次獲取實例時會去判斷是否已創(chuàng)建實例受扳，如果一直沒人用携龟，則不用創(chuàng)建實例，節(jié)省內存空間勘高。
但實際上峡蟋，上面這種寫法應該是最不推薦的一種單例模式寫法。因為它是線程不安全的华望，如果多個線程同時獲取該實例蕊蝗，就會創(chuàng)建多個實例對象，不符合單例的需求赖舟。
進階版
public class LazySingletonV2 {
private static LazySingletonV2 instance ;
private LazySingletonV2(){
}
public static synchronized LazySingletonV2 getInstance(){
if(instance == null){
instance = new LazySingletonV2();
}
return instance;
}
}
可以看到在這種懶漢式單例模式中蓬戚，我們在獲取實例的方法上加了一個同步鎖，這樣保證了獲取實例的方法在不同線程中是同步的宾抓，使得獲取的實例是唯一的子漩。
但是這種寫法有一個最大的問題就是，效率太低石洗。每一個線程都要進行等待幢泼，而實際中，如果已經(jīng)創(chuàng)建了讲衫，后面的想獲取實例缕棵，直接返回就行。
再進階版
public class LazySingletonV3 {
private volatile static LazySingletonV3 instance;
private LazySingletonV3() {
}
public static LazySingletonV3 getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (LazySingletonV3.class) {
instance = new LazySingletonV3();
}
}
return instance;
}
}
基于前一個版本的問題，有人想到了將同步鎖置于instance為空判斷之后挥吵，這樣就實現(xiàn)了當實例已經(jīng)創(chuàng)建重父，后面的獲取時直接返回的問題花椭。
但是忽匈，這種寫法又導致了線程不安全。如果A用戶拿到了同步鎖矿辽，正在創(chuàng)建實例丹允，另一個B用戶在實例還未創(chuàng)建時到了同步鎖外等候，當A用戶創(chuàng)建完實例袋倔，退出同步鎖后雕蔽，B用戶馬上就獲取了同步鎖并開始創(chuàng)建實例，這就導致了創(chuàng)建了多個實例宾娜。
終極版
//雙重校驗鎖
public class LazySingletonV4 {
private volatile static LazySingletonV4 instance;
private LazySingletonV4(){
}
public static LazySingletonV4 getInstance(){
//檢查實例是否存在批狐，不存在才進入同步塊
if(instance == null){
//同步塊，保證線程安全
synchronized(LazySingletonV4.class){
//再次檢查實例是否存在前塔，不存在才創(chuàng)建實例
if(instance == null){
instance = new LazySingletonV4();
}
}
}
return instance;
}
}
雙重校驗算是懶漢式單例模式的終極版本了嚣艇，先判斷實例是否為空，為空獲取同步鎖华弓，在同步鎖內再判斷一次實例是否為空食零，既保證了線程安全又提高了效率。
雙重校驗加鎖的實現(xiàn)一般會使用關鍵字volatile寂屏，它的意思是：被volatile修飾的變量的值贰谣，將不會被本地線程緩存，所有對該變量的讀寫都是直接操作共享內存迁霎，從而確保多個線程能正確的處理該變量吱抚。
IoDH單例模式
什么是IoDH呢？
IoDH是Initialization Demand Holder 的縮寫考廉，簡單來說就是在單例類中增加一個靜態(tài)內部類频伤，在該內部類中創(chuàng)建單例類的實例。
我們知道芝此，在多線程開發(fā)時憋肖，為了解決并發(fā)問題，我們會使用synchronized來加互斥鎖進行同步控制婚苹。但是在某些情況下岸更，JVM已經(jīng)隱含為您執(zhí)行了同步，這些時候就不需要自己進行同步控制了膊升。這些情況包括：
- 由靜態(tài)初始化器（在靜態(tài)字段上或static{}塊中的初始化器）初始化數(shù)據(jù)時
- 訪問final字段時
- 在創(chuàng)建線程之前創(chuàng)建對象時
- 線程可以看見它將要處理的對象時
例如餓漢式單例模式怎炊，就是在類加載時進行了初始化，也就是由靜態(tài)初始化器初始化的。但是餓漢式單例模式不符合懶加載的要求评肆，如果可以讓類加載時不去初始化對象债查，不就解決問題了嗎。這就是IoDH的方法瓜挽，通過定義一個靜態(tài)內部類盹廷，在這個靜態(tài)內部類中創(chuàng)建單例類實例，當我們需要使用時才會去加載這個靜態(tài)內部類久橙，創(chuàng)建單例類實例俄占。
public class IoDHSingleton {
private IoDHSingleton() {
}
private static class SingletonHolder {
/**
* 靜態(tài)初始化器，由JVM來保證線程安全
*/
private static IoDHSingleton instance = new IoDHSingleton();
}
public static IoDHSingleton getInstance() {
return SingletonHolder.instance;
}
}
當getInstance方法第一次被調用的時候淆衷，它第一次讀取SingletonHolder.instance缸榄，導致SingletonHolder類得到初始化；而這個類在裝載并被初始化的時候祝拯，會初始化它的靜態(tài)域甚带，從而創(chuàng)建IoDHSingleton的實例，由于是靜態(tài)的域佳头，因此只會在虛擬機裝載類的時候初始化一次鹰贵，并由虛擬機來保證它的線程安全性。
這個模式的優(yōu)勢在于畜晰，getInstance方法并沒有被同步砾莱，并且只是執(zhí)行一個域的訪問，因此延遲初始化并沒有增加任何訪問成本凄鼻。
枚舉式單例模式
借助JDK1.5中添加的枚舉來實現(xiàn)單例模式腊瑟，應該是最好的實現(xiàn)單例模式的方式，代碼也很簡單块蚌。
public enum EnumSingleton {
instance;
public void method(){
//功能方法
}
}
訪問也很簡單闰非，通過EnumSingleton.instance即可調用枚舉類中的方法了。這種單例模式不僅能避免多線程同步問題峭范，而且還能防止反序列化重新創(chuàng)建新的對象财松。
總結
在實際項目中 餓漢式單例模式、懶漢式單例模式終極版纱控、IoDH單例模式辆毡、枚舉式單例模式 都是可以選擇的實現(xiàn)方式，看個人喜好甜害。不過枚舉式單例模式應該是最簡單且安全的實現(xiàn)方式舶掖，推薦使用。
