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單例模式的定義
確保某一個類只有一個實例，而且自行實例化并向整個系統(tǒng)提供這個實例骂际。
UML類圖
單例類的構(gòu)造函數(shù)是 private 內(nèi)部私有的朵栖，確保外部不能通過 new 的方式創(chuàng)建新對象浮庐，內(nèi)部自行實例化钩骇，并對外提供一個訪問該單一實例的靜態(tài)的方法 Instance() 脚乡。
單例模式的實現(xiàn)
普通餓漢式
/**
* 普通餓漢式
*
* @author anlingyi
*/
public class Singleton {
/**
* 類加載時進行實例化對象
*/
private static final Singleton SINGLETON = new Singleton();
/**
* 私有構(gòu)造慨畸，防止外部new對象
*/
private Singleton() {
}
/**
* 通過靜態(tài)方法獲取對象實例
*
* @return
*/
public static Singleton getInstance() {
return SINGLETON;
}
public void say() {
System.out.println("普通餓漢式：Hello World!");
}
}
調(diào)用方式：
Singleton singleton = Singleton.getInstance();
singleton.say();
優(yōu)缺點
優(yōu)點： 類加載時就進行實例化伞梯，之后的操作效率會很高。
缺點： 由于類加載時就進行實例化倔撞，如果后續(xù)不對此類進行任何操作讲仰，就會導(dǎo)致內(nèi)存的浪費。
線程不安全的懶漢式
/**
* 懶漢式（線程不安全）
*
* @author anlingyi
*/
public class SingletonTwo {
private static SingletonTwo instance;
/**
* 私有構(gòu)造痪蝇，防止外部new對象
*/
private SingletonTwo() {
}
/**
* 通過靜態(tài)方法獲取對象實例
*
* @return
*/
public static SingletonTwo getInstance() {
if(instance == null) {
instance = new SingletonTwo();
}
return instance;
}
public void say() {
System.out.println("懶漢式（線程不安全）：Hello World!");
}
}
調(diào)用方式：
SingletonTwo singleton = SingletonTwo.getInstance();
singleton.say();
優(yōu)缺點
優(yōu)點： 在第一次調(diào)用的時候才進行實例化鄙陡。
缺點： 當多個線程同時進入到 if(instance == null) {...} 時，會創(chuàng)建多個對象躏啰。
同步鎖懶漢式
/**
* 同步鎖懶漢式（線程安全趁矾，效率低）
*
* @author anlingyi
*/
public class SingletonThree {
private static SingletonThree instance;
/**
* 私有構(gòu)造，防止外部new對象
*/
private SingletonThree() {
}
/**
* 通過靜態(tài)方法獲取對象實例
*
* @return
*/
public static synchronized SingletonThree getInstance() {
if(instance == null) {
instance = new SingletonThree();
}
return instance;
}
public void say() {
System.out.println("同步鎖懶漢式（線程安全丙唧，效率低）：Hello World!");
}
}
調(diào)用方式：
SingletonThree singleton = SingletonThree.getInstance();
singleton.say();
優(yōu)缺點
優(yōu)點： 在第一次調(diào)用的時候才進行實例化愈魏，且線程安全觅玻。
缺點： 使用 synchronized 的方式對方法加鎖想际，會影響效率。
雙重校驗鎖懶漢式
/**
* 雙重校驗鎖懶漢式（線程安全溪厘，且多線程環(huán)境下可以保持高性能）
*
* @author anlingyi
*/
public class SingletonFour {
/**
* volatile是為了防止指令重排序
*/
private static volatile SingletonFour instance;
/**
* 私有構(gòu)造胡本，防止外部new對象
*/
private SingletonFour() {
}
/**
* 通過靜態(tài)方法獲取對象實例
*
* @return
*/
public static SingletonFour getInstance() {
if(instance == null) {
synchronized (SingletonFour.class) {
if(instance == null) {
instance = new SingletonFour();
}
}
}
return instance;
}
public void say() {
System.out.println("雙重校驗鎖懶漢式（線程安全，且多線程環(huán)境下可以保持高性能）：Hello World!");
}
}
調(diào)用方式：
SingletonFour singleton = SingletonFour.getInstance();
singleton.say();
優(yōu)缺點
優(yōu)點： 在第一次調(diào)用的時候才進行實例化畸悬，且線程安全侧甫，效率較高。
缺點： 實現(xiàn)復(fù)雜蹋宦，且 volatile 需要在JDK1.5之后的版本才能確保安全披粟。
靜態(tài)內(nèi)部類懶漢式
/**
* 靜態(tài)內(nèi)部類懶漢式
*
* @author anlingyi
*/
public class SingletonFive {
/**
* 私有構(gòu)造，防止外部new對象
*/
private SingletonFive() {
}
/**
* 通過靜態(tài)方法獲取對象實例
*
* @return
*/
public static SingletonFive getInstance() {
return Singleton.SINGLETON;
}
public void say() {
System.out.println("靜態(tài)內(nèi)部類懶漢式：Hello World!");
}
/**
* 靜態(tài)內(nèi)部類實例化對象
*/
private static class Singleton {
/**
* 類加載時進行實例化對象
*/
private static final SingletonFive SINGLETON = new SingletonFive();
}
}
調(diào)用方式：
SingletonFive singleton = SingletonFive.getInstance();
singleton.say();
優(yōu)缺點
優(yōu)點： 只有在調(diào)用 getInstance() 方法的時候冷冗，靜態(tài)內(nèi)部類才會被加載守屉，從而對主類（我們需要的類）進行實例化，即線程安全蒿辙，又效率高拇泛。
缺點： 多創(chuàng)建一個類滨巴。
枚舉類餓漢式（防止反序列化）
/**
* 枚舉類餓漢式（防止反序列化）
*
* @author anlingyi
*/
public enum SingletonSix {
INSTANCE;
public void say() {
System.out.println("枚舉類餓漢式（防止反序列化）：Hello World!");
}
}
調(diào)用方式：
SingletonSix singleton = SingletonSix.INSTANCE;
singleton.say();
優(yōu)缺點
優(yōu)點： 實現(xiàn)簡單，防止反序列化生成多個實例俺叭，且線程安全恭取。
缺點： Enum 需在JDK1.5之后版本使用。
單例模式的優(yōu)缺點
優(yōu)點
- 單例模式在內(nèi)存中只有一個實例熄守，減少了內(nèi)存開支蜈垮，尤其是頻繁的創(chuàng)建和銷毀實例。
- 由于只生成一個實例裕照，所以減少了系統(tǒng)的性能開銷窃款。
- 避免對資源的多重占用，例如寫文件操作牍氛。
- 單例模式可以在系統(tǒng)設(shè)置全局的訪問點晨继，優(yōu)化和共享資源訪問。
缺點
- 單例模式不易擴展搬俊，若要擴展紊扬，除了修改代碼外別無他法。
- 單例模式對測試不利唉擂。
- 單例模式與單一職責(zé)原則有沖突餐屎，一個類應(yīng)該只實現(xiàn)一個邏輯，而不用關(guān)心它是否是單例的玩祟。
資源
參考
- 《設(shè)計模式之禪》
