概述
单例模式（Singleton Pattern）是 Java 中最简单（不简单）的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。
这种模式涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。0这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。
实现
单例模式实现的四种方式：饿汉、懒汉、静态内部类、枚举
饿汉
由于使用了 static 关键字，所以类加载时就会创建单例对象
优点： 避免了多线程下线程安全的问题（只会在类加载时创建一次）
缺点： 在类加载时就创建了对象，会出现如果用不上该对象从而浪费内存空间的情况
public class Instance {
/**
* 也可以吧创建对象放在static静态块中
*/
private static Instance instance = new Instance();
/**
* 私有构造
*/
private Instance() {
}
/**
* 获取实例
*
* @return
*/
public static Instance getInstance() {
return instance;
}
}
懒汉-非线程安全
创建时机是第一次被调用，延时加载
优点： 需要的时候才会创建实例，节省内存
缺点： 多线程并发获取单例对象的情况下回创建多个对象，线程不安全
public class Instance {
private static Instance instance;
/**
* 私有构造
*/
private Instance() {
}
/**
* 获取实例
*
* @return
*/
public static Instance getInstance() {
if (null == instance) {
instance = new Instance();
}
return instance;
}
}
懒汉-线程安全
添加 synchronized 来保证线程安全
优点： 需要的时候才会创建实例，节省内存
缺点： 解决了线程安全问题，但是在高并发的情况下性能不高
public class Instance {
private static Instance instance;
/**
* 私有构造
*/
private Instance() {
}
/**
* 使用synchronized关键字对方法加标记,串行调用
* 获取实例
*
* @return
*/
public static synchronized Instance getInstance() {
if (null == instance) {
instance = new Instance();
}
return instance;
}
}
懒汉-双重检查锁机制
使用双重检查锁避免过多的同步，第一次的检查是无锁的，如果对象已经创建则直接返回了。
重点在于第二次的同步锁校验和 volatile 关键字，Java 中 new Instance()并不是一条原子指令，通过 javap -c 查看字节码时可以看到创建对象一共分了三个步骤:
1.给分配对象内存
2.调用构造器方法，执行初始化
3.将对象引用赋值给变量
为什么要使用 volatile：
当 JVM 实际运行时，又有可能会对 2 和 3 指令进行重排序（因为 2 和 3 依赖于 1 所以 1 不会重排），指令重排不了解的自行百度，当有两个线程 A、B 同时调用获取实例方法时，第一重判断 ① 都判断为空，同时进入到获取同步锁 ② 阶段，假设有 A 获取到锁，B 线程则阻塞等待，A 线程则去创建对象后释放锁，由于创建对象需要经过以上三个步骤，假设 new Instance()执行到第 3 个步骤时（还未执行第 2 个步骤），由于锁已经释放，B 线程获取锁执行第二重判断 ③，这时对象已经不为空（已经分配了内存）了，则可以自由访问该对象，然而这时对象并没有被初始化（A 线程还未执行第 2 个步骤），这个时候 B 线程使用该对象时则会出现异常，使用 volatile 关键字可以保证可见性和防止指令重排序。
优点： 需要的时候才会创建实例，节省内存，锁粒度比较小
缺点： 在某种程度上来说解决了性能问题，但是使用时需要了解对象创建的过程和 volatile 关键字原理，另外 Java1.4 及以前版本中，很多 JVM 对于 volatile 关键字的实现有问题，会导致双重检查加锁的失败。
public class Instance {
/**
* 使用volatile关键字修饰
* 保证可见性和防止指令重排序
*/
private volatile static Instance instance;
/**
* 私有构造
*/
private Instance() {
}
/**
* 双重检查锁
* 获取实例
*
* @return
*/
public static Instance getInstance() {
// 第一重判断 ①
if (null == instance) {
// 获取同步锁 ②
synchronized (Instance.class) {
// 第二重判断 ③
if (null == instance) {
instance = new Instance();
}
}
}
return instance;
}
}
静态内部类（推荐使用）
静态内部类实现单例某种意义上来说也是数据懒汉类，实现了延时加载的同时也没有线程安全性的问题
优点： 外部类加载时并不需要立即加载内部类，内部类不被加载则不去初始化 instance，故而不占内存。
缺点： 第一次创建对象时需要重新加载子类，在某种程度上影响了执行效率
public class Instance {
/**
* 私有构造
*/
private Instance() {
}
/**
* 使用静态内部类获取
*
* @return
*/
public static Instance getInstance() {
return InstanceHolder.instance;
}
private static class InstanceHolder {
/**
* 内部类持有外部类对象
*/
static Instance instance = new Instance();
}
}
枚举类
枚举类实现单例模式是 effective java 作者极力推荐的单例实现模式。
优点： 枚举类型是线程安全的，并且只会装载一次、天然支持防止反序列化重新创建新的对象。
缺点： 某种意义上来说我没有用过，手动狗头保命
public enum Instance {
INSTANCE;
/**
* 添加业务操作
*/
public void toDo() {
}
}
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