1 前言
转眼已经到2022年了，祝大家虎年大吉。
从今天其我们开始设计模式相关的的内容，我们会在后续的文章中，陆续的介绍下23种设计模式，设计模式 的文章我们以单例模式开始。
单例模式是设计模式中类结构最为简单的设计模式之一，单例模式是创建型模式中的一种。 这种设计模式是为了保证一个类在全局只能有一个实例化对象。
单例模式的实现步骤如下：
- 私有化构造方法
- 对外提供获取实例的方法
2 实现方式
2.1 饿汉式
饿汉式的单例模式，顾名思义，这个实现方式不会考虑这个对象是否需要，都会实例化一个对象， 比较浪费资源。但这种实现方式比较简单，也是线程安全的一个单例实现。
/**
* 饿汉式单例
*
* @author: XieHua
* @date: 2022-01-04 15:15
*/
public class HungerSingleton {
private static HungerSingleton instance = new HungerSingleton();
private HungerSingleton() {
}
public static HungerSingleton getInstance() {
return instance;
}
}
2.2 懒汉式
要解决饿汉式浪费资源的问题，便有了懒汉式的实现方式，这种实现方式是当我们需要用到该对象时再去实例化。
/**
* 非线程安全的懒汉式单例模式
*
* @author: XieHua
* @date: 2022-01-04 15:17
*/
public class LazyUnsafeSingleton {
private static LazyUnsafeSingleton instance;
private LazyUnsafeSingleton() {
}
public static LazyUnsafeSingleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new LazyUnsafeSingleton();
}
return instance;
}
}
上面是一个简单的懒汉式单例模式的实现代码，但这种实现方式不是线程安全的，为了解决线程安全我们很容易 想到进行加锁，可修改如下：
/**
* 同步的单例
*
* @author: XieHua
* @date: 2022-01-04 15:20
*/
public class SyncSingleton {
private static SyncSingleton instance;
private SyncSingleton() {
}
public synchronized SyncSingleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new SyncSingleton();
}
return instance;
}
}
这种方式虽然解决了线程安全的问题，但每次调用getInstance方法时都需要获取锁，这种方式的性能不是 很好，我们可以使用双重检查锁或者静态内部类的方式进行实现，代码如下：
/**
* 双重检查的单例模式
*
* @author: XieHua
* @date: 2022-01-04 15:26
*/
public class DoubleCheckSingleton {
private static volatile DoubleCheckSingleton instance;
private DoubleCheckSingleton() {
}
public static DoubleCheckSingleton getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (DoubleCheckSingleton.class) {
if (instance == null) {
instance = new DoubleCheckSingleton();
}
}
}
return instance;
}
}
/**
* 静态内部类 线程安全
*
* @author: XieHua
* @date: 2022-01-04 15:23
*/
public class StaticInnerClassSingleton {
private static StaticInnerClassSingleton instance;
private StaticInnerClassSingleton() {
}
public static StaticInnerClassSingleton getInstance() {
return StaticInnerClassSingletonHolder.singleton;
}
private static class StaticInnerClassSingletonHolder {
public static StaticInnerClassSingleton singleton = new StaticInnerClassSingleton();
}
}
2.3 避免单例破坏
通过上面代码我们介绍了饿汉式、懒汉式及线程安全的懒汉式的单例实现，这样的代码能完全的避免单例不被 破坏吗？我们创建对象的方式除了使用new关键字外，还可以通过反射和序列化进行创建，很明显我们上面 的单例实现方式可以通过反射和序列化进行破坏，这里我们介绍下如何解决：
针对反射破坏单例的问题，我们可以在构造函数中检查是否已经实例话了，如果已经实例化了就抛出异常，在 构造方法中增加如下代码：
if (instance != null) {
throw new RuntimeException();
}
针对序列化破坏单例的问题，我们可以在单例类中增加readResolve方法，代码如下：
private Object readResolve(){
return instance;
}
2.4 枚举实现单例
使用枚举实现单例是非常简单的，并且这种实现方式可以避免通过反射和序列化对单例的破坏，代码如下：
/**
* Create By IntelliJ IDEA
*
* @author: XieHua
* @date: 2022-01-04 15:30
*/
public enum EnumSingleton {
INSTANCE;
}
通过枚举的实现单例的代码是不是很简单，这也是比较推荐使用的方式。
3 总结
在本篇文中我们介绍单例模式的几种实现方式，并介绍了如何解决通过反射和序列化破坏单例的问题。
-
饿汉式：实现简单，线程安全；无论是否需要都会创建对象，浪费资源； 可以通过反射和序列化进行破坏 -
懒汉式：使用时才创建对象；需要考虑线程安全问题；可以通过反射和序列化破坏单例- 同步方法
- 双重检查锁
- 静态内部类
-
枚举实现：实现简单；线程安全；不可通过反射和序列化进行破坏
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