Java笔记（八）：单例模式

懒汉式

懒汉式单例模式在第一次调用的时候进行实例化。

1. 适用于单线程环境（不推荐）

此方式在单线程的时候工作正常，但在多线程的情况下就有问题了。如果两个线程同时运行到判断instance是否为null的if语句，并且instance的确没有被创建时，那么两个线程都会创建一个实例，此时类型Singleton就不再满足单例模式的要求了。

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

2. 适用于多线程环境，但效率不高（不推荐）

为了保证在多线程环境下我们还是只能得到该类的一个实例，只需要在getInstance()方法加上同步关键字sychronized，就可以了。但每次调用getInstance()方法时都被synchronized关键字锁住了，会引起线程阻塞，影响程序的性能。

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

3. 双重检验锁

为了在多线程环境下，不影响程序的性能，不让线程每次调用getInstance()方法时都加锁，而只是在实例未被创建时再加锁，在加锁处理里面还需要判断一次实例是否已存在。

public static Singleton getInstance() {
	// 先判断实例是否存在，若不存在再对类对象进行加锁处理
	if (instance == null) {
		synchronized (Singleton.class) {
			if (instance == null) {
				instance = new Singleton();
			}
		}
	}
	return instance;
}

4. 静态内部类方式（推荐）

加载一个类时，其内部类不会同时被加载。一个类被加载，当且仅当其某个静态成员（静态域、构造器、静态方法等）被调用时发生。 由于在调用 StaticSingleton.getInstance() 的时候，才会对单例进行初始化，而且通过反射，是不能从外部类获取内部类的属性的；由于静态内部类的特性，只有在其被第一次引用的时候才会被加载，所以可以保证其线程安全性。
总结：

• 优势：兼顾了懒汉模式的内存优化（使用时才初始化）以及饿汉模式的安全性（不会被反射入侵）
• 劣势：需要两个类去做到这一点，虽然不会创建静态内部类的对象，但是其 Class 对象还是会被创建，而且是属于永久带的对象

public class StaticSingleton {
	private StaticSingleton() {}
  
	// 获取实例
	public static StaticSingleton getInstance() {
		return StaticSingletonHolder.instance;
	}

	// 一个私有的静态内部类，用于初始化一个静态final实例
	private static class StaticSingletonHolder {
		private static final StaticSingleton instance = new StaticSingleton();
	}

	public void methodA() {}

	public void methodB() {}

	public static void main(String[] args) {
		StaticSingleton.getInstance().methodA();
		StaticSingleton.getInstance().methodB();
	}
}

饿汉式

饿汉式单例类：在类初始化时，已经自行实例化。

1. 饿汉式

public class Singleton {
	private static final Singleton instance = new Singleton();

	private Singleton() {}

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

2.枚举方式（推荐）

创建枚举默认就是线程安全的，所以不需要担心double checked locking，而且还能防止反序列化导致重新创建新的对象。保证只有一个实例（即使使用反射机制也无法多次实例化一个枚举量）。

public class Singleton {
	public static void main(String[] args) {
		Single single = Single.SINGLE;
		single.print();
	}

	enum Single {
		SINGLE;

		private Single() {}

		public void print() {
			System.out.println("hello world");
		}
	}
}