概念：
Java中單例模式是一種常見的設(shè)計(jì)模式，單例模式的寫法有好幾種，這里主要介紹三種：懶漢式單例雹仿、餓漢式單例、登記式單例整以。
單例模式有以下特點(diǎn)：
- 單例類只能有一個(gè)實(shí)例胧辽。
- 單例類必須自己創(chuàng)建自己的唯一實(shí)例。
- 單例類必須給所有其他對(duì)象提供這一實(shí)例公黑。
單例模式確保某個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例邑商，而且自行實(shí)例化并向整個(gè)系統(tǒng)提供這個(gè)實(shí)例。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中凡蚜，線程池人断、緩存、日志對(duì)象番刊、對(duì)話框含鳞、打印機(jī)、顯卡的驅(qū)動(dòng)程序?qū)ο蟪１辉O(shè)計(jì)成單例芹务。這些應(yīng)用都或多或少具有資源管理器的功能蝉绷。每臺(tái)計(jì)算機(jī)可以有若干個(gè)打印機(jī)，但只能有一個(gè)Printer Spooler枣抱，以避免兩個(gè)打印作業(yè)同時(shí)輸出到打印機(jī)中熔吗。每臺(tái)計(jì)算機(jī)可以有若干通信端口，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)集中管理這些通信端口佳晶，以避免一個(gè)通信端口同時(shí)被兩個(gè)請(qǐng)求同時(shí)調(diào)用桅狠。總之轿秧，選擇單例模式就是為了避免不一致狀態(tài)中跌，避免政出多頭。
一菇篡、懶漢式單例
//懶漢式單例類.在第一次調(diào)用的時(shí)候?qū)嵗约?
public class Singleton {
private Singleton() {}
private static Singleton single=null;
//靜態(tài)工廠方法
public static Singleton getInstance() {
if (single == null) {
single = new Singleton();
}
return single;
}
}
Singleton通過將構(gòu)造方法限定為private避免了類在外部被實(shí)例化漩符，在同一個(gè)虛擬機(jī)范圍內(nèi)，Singleton的唯一實(shí)例只能通過getInstance()方法訪問驱还。
（事實(shí)上嗜暴，通過Java反射機(jī)制是能夠?qū)嵗瘶?gòu)造方法為private的類的，那基本上會(huì)使所有的Java單例實(shí)現(xiàn)失效议蟆。此問題在此處不做討論闷沥，姑且掩耳盜鈴地認(rèn)為反射機(jī)制不存在。）
但是以上懶漢式單例的實(shí)現(xiàn)沒有考慮線程安全問題咐容，它是線程不安全的舆逃，并發(fā)環(huán)境下很可能出現(xiàn)多個(gè)Singleton實(shí)例，要實(shí)現(xiàn)線程安全，有以下三種方式颖侄，都是對(duì)getInstance這個(gè)方法改造鸟雏，保證了懶漢式單例的線程安全享郊，如果你第一次接觸單例模式览祖，對(duì)線程安全不是很了解，可以先跳過下面這三小條炊琉，去看餓漢式單例展蒂，等看完后面再回頭考慮線程安全的問題：
1、在getInstance方法上加同步
public static synchronized Singleton getInstance() {
if (single == null) {
single = new Singleton();
}
return single;
}
2苔咪、雙重檢查鎖定
public static Singleton getInstance() {
if (singleton == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
}
}
return singleton;
}
3锰悼、靜態(tài)內(nèi)部類
public class Singleton {
private static class LazyHolder {
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
private Singleton (){}
public static final Singleton getInstance() {
return LazyHolder.INSTANCE;
}
}
這種比上面1、2都好一些团赏，既實(shí)現(xiàn)了線程安全箕般，又避免了同步帶來的性能影響。
二舔清、餓漢式單例
//餓漢式單例類.在類初始化時(shí)丝里，已經(jīng)自行實(shí)例化
public class Singleton1 {
private Singleton1() {}
private static final Singleton1 single = new Singleton1();
//靜態(tài)工廠方法
public static Singleton1 getInstance() {
return single;
}
}
餓漢式在類創(chuàng)建的同時(shí)就已經(jīng)創(chuàng)建好一個(gè)靜態(tài)的對(duì)象供系統(tǒng)使用，以后不再改變体谒，所以天生是線程安全的杯聚。
三、登記式單例(可忽略)
//類似Spring里面的方法抒痒，將類名注冊(cè)幌绍，下次從里面直接獲取。
public class Singleton3 {
private static Map<String,Singleton3> map = new HashMap<String,Singleton3>();
static{
Singleton3 single = new Singleton3();
map.put(single.getClass().getName(), single);
}
//保護(hù)的默認(rèn)構(gòu)造子
protected Singleton3(){}
//靜態(tài)工廠方法,返還此類惟一的實(shí)例
public static Singleton3 getInstance(String name) {
if(name == null) {
name = Singleton3.class.getName();
System.out.println("name == null"+"--->name="+name);
}
if(map.get(name) == null) {
try {
map.put(name, (Singleton3) Class.forName(name).newInstance());
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
return map.get(name);
}
//一個(gè)示意性的商業(yè)方法
public String about() {
return "Hello, I am RegSingleton.";
}
public static void main(String[] args) {
Singleton3 single3 = Singleton3.getInstance(null);
System.out.println(single3.about());
}
}
登記式單例實(shí)際上維護(hù)了一組單例類的實(shí)例故响，將這些實(shí)例存放在一個(gè)Map（登記笨恪）中，對(duì)于已經(jīng)登記過的實(shí)例彩届，則從Map直接返回伪冰，對(duì)于沒有登記的，則先登記惨缆，然后返回糜值。
這里我對(duì)登記式單例標(biāo)記了可忽略，我的理解來說坯墨，首先它用的比較少寂汇，另外其實(shí)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)還是用的餓漢式單例，因?yàn)槠渲械膕tatic方法塊捣染，它的單例在類被裝載的時(shí)候就被實(shí)例化了骄瓣。
餓漢式和懶漢式區(qū)別
從名字上來說，餓漢和懶漢耍攘，餓漢就是類一旦加載榕栏，就把單例初始化完成畔勤，保證getInstance的時(shí)候，單例是已經(jīng)存在的了扒磁，而懶漢比較懶庆揪，只有當(dāng)調(diào)用getInstance的時(shí)候，才回去初始化這個(gè)單例妨托。
另外從以下兩點(diǎn)再區(qū)分以下這兩種方式：
1缸榛、線程安全：
餓漢式天生就是線程安全的，可以直接用于多線程而不會(huì)出現(xiàn)問題兰伤，懶漢式本身是非線程安全的内颗，為了實(shí)現(xiàn)線程安全有幾種寫法，分別是上面的1敦腔、2均澳、3，這三種實(shí)現(xiàn)在資源加載和性能方面有些區(qū)別符衔。
2找前、資源加載和性能：
餓漢式在類創(chuàng)建的同時(shí)就實(shí)例化一個(gè)靜態(tài)對(duì)象出來，不管之后會(huì)不會(huì)使用這個(gè)單例柏腻，都會(huì)占據(jù)一定的內(nèi)存纸厉，但是相應(yīng)的，在第一次調(diào)用時(shí)速度也會(huì)更快五嫂，因?yàn)槠滟Y源已經(jīng)初始化完成颗品，而懶漢式顧名思義，會(huì)延遲加載沃缘，在第一次使用該單例的時(shí)候才會(huì)實(shí)例化對(duì)象出來躯枢，第一次調(diào)用時(shí)要做初始化，如果要做的工作比較多槐臀，性能上會(huì)有些延遲锄蹂，之后就和餓漢式一樣了。
至于這幾種實(shí)現(xiàn)又有些區(qū)別水慨，
第1種得糜，在方法調(diào)用上加了同步，雖然線程安全了晰洒，但是每次都要同步朝抖，會(huì)影響性能，畢竟99%的情況下是不需要同步的谍珊，
第2種治宣，在getInstance中做了兩次null檢查，確保了只有第一次調(diào)用單例的時(shí)候才會(huì)做同步，這樣也是線程安全的侮邀，同時(shí)避免了每次都同步的性能損耗
什么是線程安全坏怪？
如果你的代碼所在的進(jìn)程中有多個(gè)線程在同時(shí)運(yùn)行，而這些線程可能會(huì)同時(shí)運(yùn)行這段代碼绊茧。如果每次運(yùn)行結(jié)果和單線程運(yùn)行的結(jié)果是一樣的铝宵，而且其他的變量的值也和預(yù)期的是一樣的，就是線程安全的按傅。
或者說：一個(gè)類或者程序所提供的接口對(duì)于線程來說是原子操作捉超，或者多個(gè)線程之間的切換不會(huì)導(dǎo)致該接口的執(zhí)行結(jié)果存在二義性,也就是說我們不用考慮同步的問題，那就是線程安全的唯绍。
應(yīng)用
以下是一個(gè)單例類使用的例子，以懶漢式為例枝誊，這里為了保證線程安全况芒，使用了雙重檢查鎖定的方式：
public class TestSingleton {
String name = null;
private TestSingleton() {
}
private static volatile TestSingleton instance = null;
public static TestSingleton getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (TestSingleton.class) {
if (instance == null) {
instance = new TestSingleton();
}
}
}
return instance;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public void printInfo() {
System.out.println("the name is " + name);
}
}
可以看到里面加了volatile關(guān)鍵字來聲明單例對(duì)象，既然synchronized已經(jīng)起到了多線程下原子性叶撒、有序性绝骚、可見性的作用，為什么還要加volatile呢祠够，原因已經(jīng)在下面評(píng)論中提到压汪，
public class TMain {
public static void main(String[] args){
TestStream ts1 = TestSingleton.getInstance();
ts1.setName("jason");
TestStream ts2 = TestSingleton.getInstance();
ts2.setName("0539");
ts1.printInfo();
ts2.printInfo();
if(ts1 == ts2){
System.out.println("創(chuàng)建的是同一個(gè)實(shí)例");
}else{
System.out.println("創(chuàng)建的不是同一個(gè)實(shí)例");
}
}
}
運(yùn)行結(jié)果：
文章轉(zhuǎn)自：http://blog.csdn.net/jason0539/article/details/23297037
結(jié)論：
由結(jié)果可以得知單例模式為一個(gè)面向?qū)ο蟮膽?yīng)用程序提供了對(duì)象惟一的訪問點(diǎn)，不管它實(shí)現(xiàn)何種功能古瓤，整個(gè)應(yīng)用程序都會(huì)同享一個(gè)實(shí)例對(duì)象止剖。
對(duì)于單例模式的幾種實(shí)現(xiàn)方式，知道餓漢式和懶漢式的區(qū)別落君，線程安全穿香，資源加載的時(shí)機(jī)，還有懶漢式為了實(shí)現(xiàn)線程安全的3種方式的細(xì)微差別绎速。
讀者福利：
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