设计模式之单例模式

吃鱼达人
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简介

单例模式的定义是： 保证一个类仅有一个实例，并提供一个该实例的全局访问点

为什么要使用单例模式：

1、减少对象频繁创建和回收的开销，提高系统性能

2、为全局的访问提供统一入口，方便管理和维护

案例

通过收集各种资料，我这里将列举7种实现单例模式的方法，它们各有优缺点，下面咱们一个个举例分析：

1、使用静态类

public class Singleton {
    public static Map<String,String> instance = new ConcurrentHashMap<String, String>();
}

使用静态类的变量也是一种单例，在第一次运行的时候加载初始化Map，单缺点是这种方式无法使用延迟加载。

2、懒汉式(线程不安全)

public class Singleton {
    private static Map<String,String> instance;
    private Singleton() {
    }
    public static Map getInstance(){
        if (null != instance) return instance;
        instance = new ConcurrentHashMap<String, String>();
        return instance;
    }
}

这种方式是比较常规的懒汉式，虽然是延迟加载的，但是并不是线程安全的，在多线程情况下instance可能并不是单例的。

3、懒汉式(线程安全)

public class Singleton {
    private static Map<String,String> instance;
    private Singleton() {
    }
    public static synchronized Map getInstance(){
        if (null != instance) return instance;
        instance = new ConcurrentHashMap<String, String>();
        return instance;
    }
}

这种方式是对第二种方式的升级版，通过给创建实例的方法增加synchronized锁来确保线程安全，在多线程环境下返回的始终是同一个实例，而且同样满足延迟加载的。缺点就是在整个方法上加锁性能上可能会有一定的影响，故一般情况下我们不推荐使用这种方式。

4、饿汉式

public class Singleton {
    private static Map<String,String> instance = new ConcurrentHashMap<String, String>();
    private Singleton() {
    }
    public static Map<String,String> getInstance() {
        return instance;
    }
}

这种方式是典型的饿汉式，顾名思义，饿汉就是很饥饿，很急迫地想要拿到实例，即类第一次初始化就创建了。这种方式是线程安全的，但是并不满足延迟加载。可能会造成资源浪费。但是如加载的类并不大，而且能预见到后续肯定会用到这个单例，那这种方式还是可取的。这种方式与第一种比较类似。

5、使用类的内部类

public class Singleton {
    private static class SingletonHolder {
        private static Map<String, String> instance = new ConcurrentHashMap<String, String>();
    }
    private Singleton() {
    }
    public static Map<String, String> getInstance() {
        return SingletonHolder.instance;
    }
}

通过静态内部类这种方式也是比较少见的，但是它却是非常好的一种方式：既是懒加载的，又满足线程安全，而且也不浪费资源。我之前也没用过这种方式，以后可以在实战中尝试。

6、双重锁校验

public class Singleton {
    private static volatile Map<String, String> instance;
    private Singleton() {
    }
    public static Map<String, String> getInstance(){
        if(null != instance) return instance;
        synchronized (Singleton.class){
            if (null == instance){
                instance = new ConcurrentHashMap<String, String>();
            }
        }
        return instance;
    }
}

这种就非常经典的了，记得有次面试题就是手写这个方式。这个也是实战中比较推荐的一种方式，比较严谨，而且不会太占用资源。

7、枚举

public enum Singleton {
    INSTANCE;
    public void dosth(){
        System.out.println("do sth......");
    }
}

枚举这种方式听说得还是比较多的，墙外的大神倒是非常推崇，但是在我的经验中还没见过谁在实战中使用过，具体的原因我也不明白，以后在实战中也可以多研究研究。

总结

这里列举了7种方式，推荐后面三种在实战种运用。其实除了这些方法之外，在其他资料里还有通过CAS等方式实现单例，但是不太好理解，用的也不多，我就不在此详述，感兴趣的可以去查阅。

单例模式在工作中还是使用得比较多的，关注源码的同学可能在比较多的源码中均能看到它的使用，所以它虽然简单，但是很实用，花点力气掌握还是必要的。

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