简说设计模式-单例模式

单例模式

核心作用 :

保证一个类只有一个实例，并且提供一个访问该实例的全局访问点。

应用场景：

网站计数器
数据库连接池的设计
Spring容器等等

模式优点:

– 由于单例模式只生成一个实例，减少了系统性能开销，当一个对象的产生需要比较多的资源时，如读取配置、产生其他依赖对象时，则可以通过在应用启动时直接产生一个单例对象，然后永久驻留内存的方式来解决
– 单例模式可以在系统设置全局的访问点，优化环共享资源访问，例如可以设计一个单例类，负责所有数据表的映射处理

常见实现：

主要:

1. 饿汉式

描述: static变量会在类装载时初始化，由虚拟机保证单线程,可以省略synchronized关键字。优点: 线程安全，调用效率高。缺点: 不能延时加载;若只加载本类，而未调用getInstance()，则造成资源浪费！示例:

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public class SingletonHungry {
    private static SingletonHungry instance = new SingletonHungry();
    private SingletonHungry(){} // 私有化构造器
    public static SingletonHungry getInstance(){
        return instance;
    }
}

2. 懒汉式

描述: 调用 getInstance() 时才创建实例（延时加载），整个方法用 synchronized 保证线程安全。优点: 线程安全，调用效率不高。但是，有利于资源利用;可以延时加载。缺点：每次调用getInstance()方法同步，并发效率较低。

示例:

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public class SingletonLazy {
    private static SingletonLazy instance;
    private SingletonLazy(){} // 私有化构造器
    public static synchronized SingletonLazy getInstance(){
        if(instance == null){
            instance = new SingletonLazy();
        }
        return instance;
    }
}

其他：

3. 双重检测锁式（DCL）

描述: 将同步内容放到 if 内部，提高效率，仅第一次未创建时需要同步。

关键点: instance 必须声明为 volatile——否则 JVM 在 new 的字节码层面可能发生指令重排（先分配引用、再初始化对象），导致另一个线程拿到一个尚未构造完成的对象。这是 DCL 在 JDK 1.5 之前不可靠的根源。

示例:

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public class Singleton {
    private static volatile Singleton instance;   // volatile 必加

    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {                    // 第一次检查（无锁，快路径）
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {            // 第二次检查（持锁，避免并发重复创建）
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

4. 静态内部类式

描述: 外部类没有静态属性，静态内部类只在被调用时才会加载——**类加载的初始化由 JVM 通过 ClassLoader 的类初始化锁保证线程安全 **（JLS §12.4.2）；static final 保证内存中只有一个实例且引用不可变。

优点: 线程安全，调用效率高，可以延时加载。

缺点: 反射和反序列化可破解以上几种单例实现方式。

示例:

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public class Singleton {
    private Singleton() {
    }

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

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

5. 枚举单例

描述: 枚举本身就是单例模式。由 JVM 从根本上提供保障——反射和反序列化都打不破：
反射：Constructor.newInstance() 检测到目标是枚举类型时，直接抛 IllegalArgumentException("Cannot reflectively create enum objects")
反序列化：枚举的反序列化由 JVM 走特殊路径（Enum.valueOf），永远返回同一实例，根本不调用任何 readObject / readResolve

优点: 线程安全，实现简单.

缺点: 不能延时加载.

示例:

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public enum SingletonEnum{

// 定义一个枚举的元素，代表SingletonEnum 的一个实例。
INSTANCE;
// 单例可以有自己的操作
public void whateverMethod(){
	// 功能处理
	}
}

选择推荐:

单例对象占用资源少，不需要延时加载：

枚举式好于饿汉式

单例对象占用资源大，需要延时加载：

静态内部类式好于懒汉式

简谈Java设计模式-单例模式

23种设计模式之单例模式。。。

简说设计模式-单例模式

单例模式

核心作用 :

应用场景：

模式优点:

常见实现：

1. 饿汉式

2. 懒汉式

3. 双重检测锁式（DCL）

4. 静态内部类式

5. 枚举单例

选择推荐: