• 目錄
  • 一.什么是單例吗购？
  • 二.有幾種医男？
  • 三.應(yīng)用場(chǎng)景
  • 四.注意的地方

一.什么是單例？

單例模式 保證一個(gè)類在內(nèi)存中只有一個(gè)實(shí)例（對(duì)象）捻勉，并提供一個(gè)訪問它的全局訪問點(diǎn)镀梭。

通常我們可以讓一個(gè)全局變量使得一個(gè)對(duì)象被訪問，但它不能防止你實(shí)例化多個(gè)對(duì)象踱启。一個(gè)最好的辦法就是报账，讓類自身負(fù)責(zé)保存它的唯一實(shí)例。這個(gè)類可以保證沒有其他實(shí)例可以被創(chuàng)建埠偿，并且它可以提供一個(gè)訪問該實(shí)例的方法 —— 大話設(shè)計(jì)模式--第21章

單例Boy.jpg

二.單例有幾種透罢？

具體區(qū)分為下面幾種：

• 餓漢式
• 懶（飽）漢式
  • 線程不安全（單線程下操作的）
  • 線程安全
    • 方法加鎖式
    • 雙重判斷加鎖式DCL（Double-Check Locking）--- 方法加鎖式加強(qiáng)版
• 靜態(tài)嵌套類式(推薦使用)
• 枚舉式(推薦使用)
• 使用容器單例

不和你多bb ，上代碼

b.jpg

1.餓漢式

public class Signleton{
    //對(duì)于一個(gè)final變量冠蒋。  
    // 如果是基本數(shù)據(jù)類型的變量羽圃，則其數(shù)值一旦在初始化之后便不能更改；  
    // 如果是引用類型的變量抖剿，則在對(duì)其初始化之后便不能再讓其指向另一個(gè)對(duì)象朽寞。
   private final static Signleton instance = new Signleton();
   
   private Signleton(){
       
   }
   
   public static  Signleton getInstance(){
        return instance;
   }
}

解釋： 拿時(shí)間換空間识窿，因?yàn)閷?shí)例對(duì)象在類加載過程中就會(huì)被創(chuàng)建，在getInstance()方法中只是直接返回對(duì)象引用脑融。因?yàn)檫@種創(chuàng)建實(shí)例對(duì)象方式比較‘急’喻频，所以稱為餓漢式。

優(yōu)點(diǎn)：快很準(zhǔn)肘迎，無需關(guān)心線程安全問題半抱。

缺點(diǎn)：
??1.無論對(duì)象會(huì)不會(huì)被使用，在類加載的時(shí)候就創(chuàng)建對(duì)象了膜宋，這樣會(huì)降低內(nèi)存的使用率窿侈。
?? 2.如果在一個(gè)大環(huán)境下使用了過多的餓漢單例，則會(huì)生產(chǎn)出過多的實(shí)例對(duì)象秋茫，無論你是否要使用他們

餓.jpg

2.懶（飽）漢式

(1)線程不安全（單線程下操作的）

public class Signleton{
  private static Signleton instance = null;
  
  private Signleton(){
  
  }
  
  public static Signleton getInstance(){
     if(instance==null){
        instance = new Signleton();
     }
     return instance;
  }
}

解釋： Singleton的靜態(tài)屬性instance中史简，只有instance為null的時(shí)候才創(chuàng)建一個(gè)實(shí)例，構(gòu)造函數(shù)私有肛著，確保每次都只創(chuàng)建一個(gè)圆兵，避免重復(fù)創(chuàng)建。之所以被稱為“懶漢”枢贿，因?yàn)樗軕醒撑患敝a(chǎn)實(shí)例，在需要的時(shí)候才會(huì)生產(chǎn)局荚。

優(yōu)點(diǎn)：延遲加載

缺點(diǎn)：只在單線程的情況下正常運(yùn)行超凳，在多線程的情況下，就會(huì)出問題耀态。例如：當(dāng)兩個(gè)線程同時(shí)運(yùn)行到判斷instance是否為空的if語句轮傍，并且instance確實(shí)沒有創(chuàng)建好時(shí)，那么兩個(gè)線程都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)實(shí)例首装。

(2)線程安全

方法加鎖式

public class Signleton{
  private static Signleton instance = null;
  
  private Signleton(){
  
  }
  //給方法加鎖 若有ABCD線程使用 A線程先進(jìn)入 BCD線程都需要等待A線程執(zhí)行完畢釋放鎖才能獲得鎖執(zhí)行該方法
  //這樣效率較低 
  public syschronized static Signleton getInstance(){
     if(instance==null){
        instance = new Signleton();
     }
     return instance;
  }
}

解釋：給方法添加[synchronized],使之成為同步函數(shù)创夜。兩個(gè)線程同時(shí)想創(chuàng)建實(shí)例，由于在一個(gè)時(shí)刻只有一個(gè)線程能得到同步鎖仙逻，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)線程加上鎖以后驰吓，第二個(gè)線程只能等待。第一個(gè)線程發(fā)現(xiàn)實(shí)例沒有創(chuàng)建系奉，創(chuàng)建之檬贰。第一個(gè)線程釋放同步鎖，第二個(gè)線程才可以加上同步鎖喜最，執(zhí)行下面的代碼偎蘸。由于第一個(gè)線程已經(jīng)創(chuàng)建了實(shí)例，所以第二個(gè)線程不需要?jiǎng)?chuàng)建實(shí)例。保證在多線程的環(huán)境下也只有一個(gè)實(shí)例迷雪。

優(yōu)點(diǎn)： 保證了線程安全限书。延時(shí)加載，用的時(shí)候才會(huì)生產(chǎn)對(duì)象章咧。

缺點(diǎn)： 需要保證同步倦西，付出效率的代價(jià)。加鎖是很耗時(shí)的赁严。扰柠。。

雙重判斷加鎖式DCL

public class Signleton {
  private static Signleton instance = null;
  
  private Signleton(){
  
  }

  //假設(shè)有ABCD 個(gè)線程 使用這個(gè)方法
  public static Signleton getInstance(){
  //BCD都進(jìn)入了這個(gè)方法
    if(instance==null){
      //而A線程已經(jīng)給第二個(gè)的判斷加鎖了 
      syschronized(Signleton.class){
         //這時(shí)A掛起,對(duì)象instance還沒創(chuàng)建 疼约，故BCD都進(jìn)入了第一個(gè)判斷里面卤档，并排隊(duì)等待A釋放鎖
         //A喚醒繼續(xù)執(zhí)行并創(chuàng)建了instance對(duì)象，執(zhí)行完畢釋放鎖程剥。
         //此時(shí)到B線程進(jìn)入到第二個(gè)判斷并加鎖劝枣，但由于B進(jìn)入第二個(gè)判斷時(shí)instance 不為null了  故需要再判斷多一次  不然會(huì)再創(chuàng)建一次實(shí)例
          if(instance==null){
             instance = new Signleton();
          }
       
      } 
    }
    return instance;
   }
}

解釋：方法加鎖式的優(yōu)化。只有當(dāng)instance為null時(shí)织鲸，需要獲取同步鎖舔腾，創(chuàng)建一次實(shí)例。當(dāng)實(shí)例被創(chuàng)建搂擦，則無需試圖加鎖稳诚。。

優(yōu)點(diǎn)： 保證了線程安全瀑踢。延時(shí)加載扳还，用的時(shí)候才會(huì)生產(chǎn)對(duì)象。進(jìn)行雙重判斷丘损，當(dāng)已經(jīng)創(chuàng)建過實(shí)例對(duì)象后就無需加鎖普办，提高效率工扎。

缺點(diǎn)： 編寫復(fù)雜徘钥、難記憶。雖然是優(yōu)化加鎖式肢娘，但加鎖始終會(huì)耗時(shí)呈础。

3.靜態(tài)嵌套類式(推薦使用)

public class Signleton{
   private Signleton{
   }
  
   //靜態(tài)嵌套類  這里給個(gè)鏈接 區(qū)分靜態(tài)嵌套類和內(nèi)部類[靜態(tài)嵌套類和內(nèi)部類](http://blog.csdn.net/iispring/article/details/46490319)
   private static class  SignletonHolder{
      public static final Signleton instance = new Signleton();
  }
  
  public static Signleton getInstance(){
   return SignletonHolder.instance;
ins't
  }
  
}

解釋： 定義一個(gè)私有的靜態(tài)嵌套類，在第一次用這個(gè)嵌套類時(shí)橱健，會(huì)創(chuàng)建一個(gè)實(shí)例而钞。而類型為SingletonHolder的類，只有在Singleton.getInstance()中調(diào)用拘荡，由于私有的屬性臼节，他人無法使用SingleHolder，不調(diào)用Singleton.getInstance()就不會(huì)創(chuàng)建實(shí)例。

優(yōu)點(diǎn)： 保證了線程安全网缝。無需加鎖巨税，延遲加載，第一次調(diào)用Singleton.getInstance才創(chuàng)建實(shí)例粉臊。推薦使用草添。

缺點(diǎn)： 無。

4.枚舉式(推薦使用)

為了方便理解枚舉式 這邊簡(jiǎn)單介紹一下枚舉(在jdk1.5后)

//枚舉Type
public enum Type{
   A,B,C;
  private String type;
  Type(type){
     this.type = type;
 }
 public String getType(){
    return type;
  }
}
//可認(rèn)為等于下面的
public class Type{
  public static final Type A=new Type(A);
  public static final Type B=new Type(B);
  public static final Type C=new Type(C);
ins't
}

所以Type.A.getType()為A.
推薦去了解一下
Java學(xué)習(xí)整理系列之Java枚舉類型的使用
Java學(xué)習(xí)整理系列之Java枚舉類型的原理

好了 開始介紹枚舉式了 看代碼

public class Signleton{

public static Signleton getInstance(){
   return SignletonEnum.INSTANCE.getInstance();
}

public enum SignletonEnum{
   INSTANCE;
   
   private Signleton instance;
   
   //由于JVM只會(huì)初始化一次枚舉實(shí)例扼仲，所以instance無需加static 
   private SignletonEnum(){
        instance = new Signleton();
   }
   
   public getInstance(){
       return instance;   
   }
}

}

解釋： 定義內(nèi)部的枚舉远寸，由于類加載時(shí)JVM只會(huì)初始化一次枚舉實(shí)例，所以在構(gòu)造函數(shù)中創(chuàng)建Signgleton對(duì)象并保證了這個(gè)對(duì)象實(shí)例唯一屠凶。
通過調(diào)用枚舉INSTANCE方法getInstance （SignletonEnum.INSTANCE.getInstance()）獲取實(shí)例對(duì)象社搅。

優(yōu)點(diǎn)： 枚舉提供了序列化機(jī)制--例如在我們要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)連接的句柄，會(huì)提供很多幫助磅崭。

單元素的枚舉類型已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)Singleton的最佳方法筋帖。Effective Java

5.使用容器單例

public class Singleton { 
   //用Map保存該單例
    private static Map<String, Object> objMap = new HashMap<>(); 

    private Singleton() { 

    } 

    public static void putObject(String key, String instance){ 
        if(!objMap.containsKey(key)){ 
            objMap.put(key, instance); 
        } 
    } 

    public static Object getObject(String key){ 
        return objMap.get(key); 
    } 
}

解釋： 在程序開始的時(shí)候?qū)卫愋妥⑷氲揭粋€(gè)容器之中 ,在使用的時(shí)候再根據(jù) key 值獲取對(duì)應(yīng)的實(shí)例,這種方式可以使我們很方便的管理很多單例對(duì)象,也對(duì)用戶隱藏了具體實(shí)現(xiàn)類,降低了耦合度。

缺點(diǎn)： 會(huì)造成內(nèi)存泄漏贱枣。（所以我們一般在生命周期銷毀的時(shí)候也要去銷毀它） 监署。

三.應(yīng)用場(chǎng)景

一般創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象需要消耗過多的資源,如:訪問I0和數(shù)據(jù)庫(kù)等資源或者有很多個(gè)地方都用到了這個(gè)實(shí)例。

四.注意的地方

雙重判斷加鎖式DCL ：這種寫法也并不是保證完全100%的可靠,由于 java 編譯器允許執(zhí)行無序,并且 jdk1.5之前的jvm ( java 內(nèi)存模型)中的 Cache,寄存器到主內(nèi)存的回寫順序規(guī)定,第二個(gè)和第三個(gè)執(zhí)行是無法保證按順序執(zhí)行的,也就是說有可能1-2-3也有可能是1-3-2; 這時(shí)假如有 A 和 B 兩條線程, A線程執(zhí)行到3的步驟,但是未執(zhí)行2,這時(shí)候 B 線程來了搶了權(quán)限,直接取走 instance 這時(shí)候就有可能報(bào)錯(cuò)纽哥。

簡(jiǎn)單總結(jié)就是說jdk1.5之前會(huì)造成兩個(gè)問題:

1钠乏、線程間共享變量不可見性;

2、無序性(執(zhí)行順序無法保證);

當(dāng)然這個(gè)bug已經(jīng)修復(fù)了,SUN官方調(diào)整了JVM,具體了Volatile關(guān)鍵字,因此在jdk1.5之前只需要寫成這樣既可, private Volatitle static Singleton instance; 這樣就可以保證每次都是從主內(nèi)存中取,當(dāng)然這樣寫或多或少的回影響性能,但是為了安全起見,這點(diǎn)性能犧牲還是值得春塌。