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Java实现单例模式的五种方法介绍

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饿汉式

立即加载

防止new对象,构造私有,写一个公共的方法返回对象

占用空间,线程安全

public class Singleton {
    /**
     * 私有构造
     */
    private Singleton(){
        System.out.println("构造函数Singleton");
    }
    private static Singleton singleton = new Singleton();
    public static Singleton getInstance(){
        return singleton;
    }
}

懒汉式

延迟加载

占用空间小,效率有问题,线程不安全

public class Singleton {
    /**
     * 私有构造
     */
    private Singleton(){
        System.out.println("构造函数Singleton");
    }
    private static Singleton singleton = null;
    public static Singleton getInstance(){
        if (singleton == null){
            singleton = new Singleton();
        }
        return singleton;
    }
}

解决线程安全问题

在方法上加synchronized同步锁或是用同步代码块对类加同步锁,此种方式虽然解决了多个实例对象问题,但是该方式运行效率却很低下,下一个线程想要获取对象,就必须等待上一个线程释放锁之后,才可以继续运行。

锁太大

public class Singleton {
    /**
     * 私有构造
     */
    private Singleton(){
        System.out.println("构造函数Singleton");
    }
    private static Singleton singleton = null;
    public static synchronized Singleton getInstance(){
        if (singleton == null){
            singleton = new Singleton();
        }
        return singleton;
    }
}

双重检查锁

提高同步锁的效率

使用双重检查锁进一步做了优化,可以避免整个方法被锁,只对需要锁的代码部分加锁,可以提高执行效率。

第一个if判断

第一个线程进来new了Singleton,那么singleton就有值,第二个线程进来,那么进行第一个if判断,不为null,直接返回,不用再去new了,提升了效率

第二个if判断

两个线程同时进来,在synchronized,第一个线程进入,另一个线程等待,第一个线程new Singleton,然后返回,另一个线程发现了第一个线程走了,进入synchronized,如果不进行if判断,那么还会new Singleton,导致线程不安全

public class Singleton {
    /**
     * 私有构造
     */
    private Singleton(){
        System.out.println("构造函数Singleton");
    }
    private static Singleton singleton = null;
    public static synchronized Singleton getInstance(){
        if (singleton == null){  //这个检查是提高效率的
            synchronized (Singleton.class){
                if (singleton == null){
                    singleton = new Singleton();   //这个检查是防止线程安全的
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
}

静态内部类

这种方式引入了一个内部静态类(static class),静态内部类只有在调用时才会加载,它保证了Singleton 实例的延迟初始化,又保证了实例的唯一性。它把singleton 的实例化操作放到一个静态内部类中,在第一次调用getInstance() 方法时,JVM才会去加载InnerObject类,同时初始化singleton 实例,所以能让getInstance() 方法线程安全。

特点是:即能延迟加载,也能保证线程安全。

静态内部类虽然保证了单例在多线程并发下的线程安全性,但是在遇到序列化对象时,默认的方式运行得到的结果就是多例的。

public class Singleton {
    /**
     * 私有构造
     */
    private Singleton(){
    }
    private static class InnerObject{
        private static Singleton singleton = new Singleton();
    }
    public static synchronized Singleton getInstance(){
        return InnerObject.singleton;
    }
}

内部枚举类实现

防止反射和反序列化攻击

实上,通过Java反射机制是能够实例化构造方法为private的类的。这也就是我们现在需要引入的枚举单例模式。

public class SingletonFactory {
    /**
     * 私有构造
     */
    private enum EnumSingleton{
        SINGLETON;
        private Singleton6 singleton;
        //枚举类的构造方法在类加载是被实例化
        private EnumSingleton(){
            singleton = new Singleton6();
        }
        public Singleton6 getInstance(){
            return singleton;
        }
    }
    public static Singleton6 getInstance(){
        return EnumSingleton.SINGLETON.getInstance();
    }
}
class Singleton6{
    public Singleton6(){
    }
}

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