java單例模式的實作方式

一、什麼是單例模式

    

    單例：確保一個類別僅有一個實例，並提供一個存取它的全域存取點。

    單例模式是一種常用的軟體設計模式之一，其目的是確保整個應用中只存在類別的唯一個實例。

    例如我們在系統啟動時，需要加載一些公共的配置信息，對整個應用程序的整個生命週期中都可見且唯一，這時需要設計成單例模式。如：spring容器，session工廠，緩存，資料庫連接池等等。

二、如何保證實例的唯一

 

        1）防止外部初始化

  5）線程安全

 

三、幾種單利模式的比較

 

（1）餓漢式

“因為餓，所以要立即吃飯，刻緩的靜態變量進行實例化。

public class Singleton {
    private static final Singleton singleton = new Singleton();
 
    private Singleton() {
 
    }
 
    public static Singleton getInstance() {
        return singleton;
    }
}

①聲明靜態私有類別變量，且立即實例化，保證實例化一次

②私有構造，防止外部實例化（透過反射是可以實例化的，不考慮此種情況）

③提供public的getInstance（）方法供外部取得單例實例

好處：線程安全；取得實例速度快缺點：類別載入即初始化實例，記憶體浪費

 

（2）懶漢式

「這個人比較懶，等用著你的時候才去實例化”，延遲載入。

public class Singleton {
private static Singleton singleton = null;
 
private Singleton() {
 
}
 
public static Singleton getInstance() {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}
}

優點：在取得實例的方法中，進行實例的初始化，節省系統資源

缺點：①如果取得實例時，初始化工作較多，載入速度會變慢，影響系統係能

②每次取得實例都要進行非空檢查，系統開銷大

③非執行緒安全，當多個執行緒同時存取getInstance()時，可能會產生多個實例

 

接下來對它進行執行緒安全改造：

1）同步鎖定

public synchronized static Singleton getInstance() {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}

    優點：線程安全，缺點：每次獲取實例都要加鎖，耗費資源，其實只要實例已經生成，以後獲取就不需要再鎖了

 

2）雙重檢查鎖定

public static Singleton getInstance() {
if (singleton == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
}
}
return singleton;
}

優點：執行緒安全，進行雙重檢查，確保只在實例未初始化前進行同步，效率高缺點：還是實例非空判斷，耗費一定資源

 

3）靜態內部類

public class Singleton {
 
private Singleton() {
 
}
 
private static class SingletonHolder {
private static final Singleton singleton = new Singleton();
}
 
public static Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.singleton;
}
}

優點避免了同步帶來的效能損耗，又能夠延遲載入

 

（3）枚舉

public enum Singleton {
    INSTANCE;
public void init() {
System.out.println("资源初始化。。。");
}
}

天然執行緒安全，可防止反射產生實例。

 

四、單例模式的優缺點