单例模式-java

在开发中，我们也许会用到只能实现一个实例的类的情况，也就是面向对象中重要的设计模式——单例模式，下面，就来介绍一下集中常见的单例模式以及优缺点。

饿汉

public class Singleton {
    private Singleton(){}
    private static Singleton singleton = new Singleton();
    public static Singleton getInstance(){
        return singleton;
    }
}

这种实现的额方式，如其名字一般，在开始就创建一个实例，需要的时候调用，有着线程安全的特点，但是存在一些问题，就是浪费资源，如果某个单例模式用的不多，那么每次创建的实例就是浪费了。针对这个特点，就有了懒汉模式。

懒汉模式

public class Singleton {

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

这是懒汉的实现形式，通过对比可知，此模式只在使用的时候才会创建实例，并赋予用户使用。看起来貌似很完美了，节省了资源。但是在实际的使用中，会遇到多线程的问题，此时有可能创建可不止一个实例，因此，这种实现方式是不安全的。针对此，可以使用java中的锁机制。

懒汉优化——java锁

public class Singleton {

    private Singleton(){}
    private static Singleton singleton;
    public static Singleton getSingleton(){
        if (singleton == null){
            synchronized (Singleton.class){
                singleton = new Singleton();
            }
        }
        return singleton;
    }

}

此实现方式用到了锁机制，在一定程度上保证了线程的安全。但是咱们按照调试bug的思路自己过一遍，假如有两个线程，都通过了if语句，将要执行synchronized 方法内的代码，但是此时只能第一个执行（先来的），于是第一个执行完毕，第二个继续执行，由此可见，第二个线程也执行了synchronized 中的代码，因此，这种方式并没有完美的解决多线程的问题。于是，针对这种特点，引入了双重锁机制。

懒汉优化——双重锁

public class Singleton {

    private Singleton(){}
    private static Singleton singleton;
    public static Singleton getSingleton(){
        if (singleton == null){
            synchronized (Singleton.class){
                if (singleton == null){
                    singleton = new Singleton();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
}

仔细观看上面的实现方式，根据上面的检查方式再过一遍，发现第一个线程执行完毕后，第二个线程会进入第二个if语句，但是没有执行if语句中的内容，一次，解决了在多线程的生产环境中的问题。但是，，还要问一句，真的是完美的吗？？？引用别人的解释：

不用双重检查锁的单例没有线程安全问题却有效率问题。效率在于每次来的都要得到锁。用双重检查锁的单例有线程安全问题效率好一些。线程安全问题在于讲一个没有完全实例化的对象释放出去。 public static Singleton getInstance() { if (instance == null)//4 { synchronized(Singleton.class) { //1 if (instance == null) //2 instance = new Singleton(); //3 } } return instance; 这段代码中,一个线程看到第四步发现不为null，拿去使用了。但是实际是这个不为null的对象，并没有完全实例化。原因在于： 3处这个地方代码只有一行，真正意义上完成一个对象需要三步。 1，分配对象的内存空间 1买了房子 2，为该对象的属性赋值 2给房子装修 3，初始化该对象。 3 把名字给你。这个顺序不一定，加入说 3 执行了再执行2 就出问题了. 解决办法是给instance的修饰加上volatile 。这上这个字后保证不会重排序。。。。这样得到的就是正确的对象。

懒汉优化——volitile

public class Singleton {

    private Singleton(){}
    private static volatile Singleton singleton;
    public static Singleton getSingleton(){
        if (singleton == null){
            synchronized (Singleton.class){
                if (singleton == null){
                    singleton = new Singleton();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
}

按照大神的理论，这样就没问题了，，但是细心的我们可以发现，代码非常繁琐，，那么性能怎样呢，，明确的告诉你，并不高，尽管他已经实现了线程安全和懒汉，下面介绍一个更好的。

懒汉——java内部类

public class Singleton {

    private Singleton(){}
    private static class Instance{
        static Singleton singleton = new Singleton();
    }
    public static Singleton getSingleton(){
        return Instance.singleton;
    }

}

相对来说，这才是最好的单例模式实现形式。

Java实现单例模式

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