设计模式——单例模式

一身转战三千里，一剑曾百万师。这篇文章主要讲述设计模式——单例模式相关的知识，希望能为你提供帮助。
单例设计模式介绍

所谓类的单例设计模式，就是采取一定的方法保证在整个的软件系统中，对某个类只能存在一个对象实例，并且该类只提供一个取得其对象实例的方法(静态方法)。

单例设计模式八种方式

饿汉式(静态常量)
饿汉式(静态代码块)
懒汉式(线程不安全)
懒汉式(线程安全，同步方法)
懒汉式(线程安全，同步代码块)
双重检查
静态内部类
枚举

饿汉式(静态常量)

class Singleton /** * 1、构造器私有化 */ private Singleton()/** * 2、内部创建对象实例 */ private final static Singleton instance = new Singleton(); /** * 3、提供获取方法 */ public static Singleton getInstance() return instance;

饿汉式(静态代码块)

class Singleton /** * 1、构造器私有化 */ private Singleton()/** * 2、创建对象实例（去掉final） */ private static Singleton instance; /** * 3、静态代码块中创建单例对象 */ static instance = new Singleton(); /** * 4、提供获取方法 */ public static Singleton getInstance() return instance;

饿汉式优缺点说明:

优点：这种写法比较简单，就是在类装载的时候就完成实例化。避免了线程同步问题。
缺点：在类装载的时候就完成实例化，没有达到Lazy Loading的效果。如果从始至终从未使用过这个实例，则会造成内存的浪费。
这种方式基于classloder机制避免了多线程的同步问题，不过，instance在类装载时就实例化，在单例模式中大多数都是调用getInstance方法，但是导致类装载的原因有很多种，因此不能确定有其他的方式(或者其他的静态方法)导致类装载，这时候初始化instance就没有达到lazy loading的效果。
结论：这种单例模式可用，可能造成内存浪费。

懒汉式(线程不安全)

class Singleton private static Singleton instance; private Singleton()/** * 提供静态方法，当使用方法时，才去创建instance * @return */ public static Singleton getInstance() if (instance == null) instance = new Singleton(); return instance;

懒汉式(线程不安全)优缺点说明:

优点：起到了 Lazy Loading的效果，但是只能在单线程下使用。
缺点：如果在多线程下，一个线程进入了if (singleton == null)判断语句块，还未来得及往下执行，另一个线程也通过了这个判断语句，这时便会产生多个实例。所以在多线程环境下不可使用这种方式。
结论: 在实际开发中，不要使用这种方式。

懒汉式(线程安全，同步方法)

class Singleton private static Singleton instance; private Singleton() /** * 加入synchronized 实现线程安全 * @return */ public static synchronized Singleton getInstance() if (instance == null) instance = new Singleton(); return instance;

懒汉式(线程安全，同步代码块)

class Singleton private static Singleton instance; private Singleton() /** * 加入synchronized 实现线程安全 * @return */ public static Singleton getInstance() synchronized (Singleton.class) if (instance == null) instance = new Singleton(); return instance;

懒汉式(线程安全)优缺点说明:

优点：解决了线程安全问题。
缺点：效率太低了，每个线程在想获得类的实例时候，执行getInstance(方法都要进行同步。而其实这个方法只执行一次实例化代码就够了，后面的想获得该类实例，直接return就行了,方法进行同步效率太低。
结论：在实际开发中，不推荐使用这种方式。

双重检查

class Singleton // 对象的创建可能发生指令的重排序 // 使用 volatile 可以禁止指令的重排序 // 保证多线程环境内的系统安全。 private static volatile Singleton instance; private Singleton() /** * 双重检查机制 * @return */ public static Singleton getInstance() if (instance == null) synchronized (Singleton.class) if (instance == null) instance = new Singleton(); return instance;

双重检查优缺点说明:

Double-Check 概念是多线程开发中常使用到的，如代码中所示，我们进行了两次if (singleton == null)检查，这样就可以保证线程安全了。
这样，实例化代码只用执行一次，后面再次访问时，判断if (singleton == nul)，直接return实例化对象，也避免的反复进行方法同步。
线程安全; 延迟加载; 效率较高。
结论:在实际开发中，推荐使用这种单例设计模式。

静态内部类

class Singleton private Singleton()private static class SingletonInstance private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); public static Singleton getInstance() return SingletonInstance.INSTANCE;

静态内部类优缺点说明:

这种方式采用了类装载的机制来保证初始化实例时只有一个线程。
静态内部类方式在Singleton类被装载时并不会立即实例化，而是在需要实例化时，调用getInstance方法，才会装载SingletonInstance类，从而完成Singleton的实例化。
类的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化，所以在这里，JVM帮助我们保证了线程的安全性，在类进行初始化时，别的线程是无法进入的。
优点: 避免了线程不安全，利用静态内部类特点实现延迟加载，效率高。
结论:推荐使用。

枚举

enum Singleton TEST1(1,"test1"), TEST2(2,"test2"); private final Integer code; private final String msg; Singleton(Integer code, String msg) this.code = code; this.msg = msg; public Integer getCode() return code; public String getMsg() return msg;

【设计模式——单例模式】枚举优缺点说明:

这借助JDK1.5中添加的枚举来实现单例模式。不仅能避免多线程同步问题，而且还能防止反序列化重新创建新的对象。
这种方式是Effective Java作者Josh Bloch提倡的方式。
结论: 推荐使用。

单例模式注意事项和细节说明

单例模式保证了系统内存中该类只存在一个对象，节省了系统资源，对于- -些需要频繁创建销毁的对象，使用单例模式可以提高系统性能。
当想实例化一个单例类的时候，必须要记住使用相应的获取对象的方法，而不是使用new。
单例模式使用的场景:需要频繁的进行创建和销毁的对象、创建对象时耗时过多或耗费资源过多(即:重量级对象)，但又经常用到的对象、工具类对象、频繁访问数据库或文件的对象(比如数据源、session工厂等)。