1. 引言

單例模式（Singleton Pattern）是 Java 中最簡單的設(shè)計(jì)模式之一慨蛙，屬于設(shè)計(jì)模式中的創(chuàng)建型模式赁咙，這種模式涉及到一個單一的類拢军，該類負(fù)責(zé)創(chuàng)建自己的對象尉剩，同時確保只有單個對象被創(chuàng)建迹冤。單例模式應(yīng)用于要求只存在一個單例類對象的場景菌瘫，如線程池奈偏，注冊表飞几，如果創(chuàng)建出不只一個該類的實(shí)例那就會出現(xiàn)問題后室。

2. 注意

單例模式的實(shí)現(xiàn)有多種不同的實(shí)現(xiàn)缩膝，每種實(shí)現(xiàn)都有其優(yōu)缺點(diǎn)，有些缺點(diǎn)明顯岸霹，選擇合適的實(shí)現(xiàn)非常重要疾层。

3. 實(shí)現(xiàn)

餓漢式

class Singleton{
    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();

    private Singleton(){};

    public static Singleton getInstance(){
        return INSTANCE;
    }
}

優(yōu)點(diǎn)：

• 同樣餓漢式里的線程安全性是由類加載機(jī)制保證。
• 因?yàn)檎{(diào)用方法獲取實(shí)例時不需要進(jìn)行同步贡避，相比需要線程同步的實(shí)現(xiàn)方式效率更高痛黎。
• 代碼量少予弧，實(shí)現(xiàn)簡單

缺點(diǎn)：

• 非懶加載是指類初始化時就創(chuàng)建實(shí)例對象，而不等到需要該對象時調(diào)用getInstance()方法才創(chuàng)建對象湖饱，導(dǎo)致提早創(chuàng)建對象桌肴，如果對象很大時而之后不需要用，那就太占有內(nèi)存了琉历。
• 即使構(gòu)造函數(shù)是私有的坠七，但是卻可以利用反射機(jī)制去訪問構(gòu)造函數(shù)從而創(chuàng)建出不只一個對象，這就違背了單例模式的原則旗笔。

懶漢式（非線程安全）

public class Singleton {
    private static Singleton instance;
    
    private Singleton(){};

    public static Singleton getInstance(){
        if (instance == null)
            instance = new Singleton();
        return instance;
    }
}

缺點(diǎn)： 不具備線程安全性彪置，嚴(yán)格意義來說不能算單例模式。

懶漢式（線程安全）

public class Singleton {
    private static Singleton instance;
    
    private Singleton(){};

    public static synchronized Singleton getInstance(){
        if (instance == null)
            instance = new Singleton();
        return instance;
    }
}

缺點(diǎn)：雖然實(shí)現(xiàn)了線程安全性蝇恶，但是這種實(shí)現(xiàn)方法導(dǎo)致每次訪問getInstance()方法時都要加鎖拳魁，效率大大下降。

雙重檢驗(yàn)鎖(Double Checked Locking)

class Singleton{
    private volatile static Singleton instance;

    private Singleton(){};

    public static Singleton getInstance(){
        if (instance == null){
            synchronized (Singleton.class){
                if (instance == null)
                    instance = new Singleton();
            }
        }
        return instance;
    }
}

優(yōu)點(diǎn)：DCL的線程安全性是通過加鎖來保證的撮弧，而且加鎖的過程只是發(fā)生在第一次獲取對象的時候潘懊，所以效率還是很高。還有一個重要的點(diǎn)就是instance字段要用volatile修飾來禁止指令重排贿衍。

靜態(tài)內(nèi)部類(Static Inner Class)

class Singleton{

    private Singleton(){};

    private static class SingletonHolder{
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }

    public static Singleton getInstance(){
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }
}

枚舉(Enum)

enum Singleton {  
    INSTANCE; 
}  

優(yōu)點(diǎn)：

• 枚舉里面的INSTANCE字段是public static final Singleton類型的，線程安全性有類加載階段保證贸辈，因此不需要進(jìn)行額外的同步操作释树，效率高，實(shí)現(xiàn)簡單擎淤。
• 反射機(jī)制已經(jīng)針對了枚舉類型的對象做了處理奢啥，可以保證不能通過反射機(jī)制創(chuàng)建多個對象，所以可以阻止反射攻擊嘴拢。
• 同樣的桩盲，序列化機(jī)制也對枚舉類型的對象做了處理，在序列化的時候僅僅是將枚舉對象的name屬性序列化席吴，反序列化的時候則是通過Enum 的 valueOf() 方法來根據(jù)名字查找枚舉對象赌结。因此反序列化后的實(shí)例也會和之前被序列化的對象實(shí)例相同。

現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)只有枚舉提供了阻止反射攻擊和避免反序列化多個不同實(shí)例的序列化機(jī)制抢腐，那其他實(shí)現(xiàn)方法可不可以提供這兩種功能呢姑曙，答案是可以的襟交。
1. 對于反射來說迈倍，雖然構(gòu)造函數(shù)是私有的，但反射可以通過訪問私有的構(gòu)造函數(shù)來創(chuàng)建多個對象捣域。既然是單例模式啼染，那么我們可以在創(chuàng)建第二個拋出異常宴合。只需修改構(gòu)造函數(shù)，如下：

private static boolean TAG;
private Singleton(){
        if (TAG){
            throw new IllegalArgumentException("Cannot create object");
        }else {
            TAG = true;
        }
    }

2.要讓對象支持序列化操作迹鹅，該對象的類需要implements Serializable卦洽，并且在類中增加一個方法private Object readResolve()，這個方法會在反序列化完后調(diào)用斜棚，其中返回的對象替代了原來反序列化生成的對象阀蒂。如下：

private Object readResolve(){
        return INSTANCE;
    }

4. 最后

就以上來看，我覺得實(shí)現(xiàn)單例的最佳方式應(yīng)該是靜態(tài)內(nèi)部類和枚舉弟蚀，其中靜態(tài)內(nèi)部類真是優(yōu)點(diǎn)滿滿啊蚤霞。對于枚舉來說，別看簡簡單單只寫出兩三行代碼义钉，其實(shí)它是java的一顆語法糖昧绣，反編譯過后你就知道它干貨滿滿。而且要知道它背后反射和序列化對它做的優(yōu)化捶闸，知識點(diǎn)真心不少夜畴。