Java设计模式-单例模式Singleton

介绍

所谓类的单例设计模式，就是采取一定的方法保证在整个的软件系统中，对某个类只能存在一个对象实例，并且该类只提供一个取得其对象实例的方法(静态方法)。

比如 Hibernate 的 SessionFactory，它充当数据存储源的代理，并负责创建 Session 对象。SessionFactory 并不是轻量级的，一般情况下，一个项目通常只需要一个 SessionFactory 就够，这是就会使用到单例模式。

典型代表

1. Runtime类使用饿汉式单例模式。
   

推荐使用的方式

饿汉式（静态常量）

不管程序是否需要这个对象的实例，总是在类加载的时候就先创建好实例，理解起来就像不管一个人想不想吃东西都把吃的先买好，如同饿怕了一样。

• 实现步骤：

1. 构造器私有化 (防止 new )
2. 类的内部创建对象
3. 向外暴露一个静态的公共方法：getInstance

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

• 优点：这种写法比较简单，就是在类装载的时候就完成实例化。避免了线程同步问题。
• 缺点：在类装载的时候就完成实例化，没有达到 Lazy Loading 的效果。如果从始至终从未使用过这个实例，则会造成内存的浪费。

饿汉式（静态代码块）

1. 这种方式和上面的方式其实类似，只不过将类实例化的过程放在了静态代码块中，也是在类装载的时候，就执
   行静态代码块中的代码，初始化类的实例。优缺点和上面是一样的。

class Singleton {
	//1. 构造器私有化, 外部能 new
	private Singleton() {
	}
	//2.本类内部创建对象实例
	private static Singleton instance;
	static { // 在静态代码块中，创建单例对象
	instance = new Singleton();
	}
	//3. 提供一个公有的静态方法，返回实例对象
	public static Singleton getInstance() {
		return instance;
	}
}

双重检查（最推荐）

1. Double-Check 概念是多线程开发中常使用到的，如代码中所示，我们进行了两次 if (singleton == null)检查，这样就可以保证线程安全了。
2. 这样，实例化代码只用执行一次，后面再次访问时，判断 if (singleton == null)，直接 return 实例化对象，也避免的反复进行方法同步.
3. 线程安全；延迟加载；效率较高

// 懒汉式(线程安全，同步方法)
class Singleton {
	private static volatile Singleton instance;

	private Singleton() {
	}

    //提供一个静态的公有方法，加入双重检查代码，解决线程安全问题, 同时解决懒加载问题
    //同时保证了效率, 推荐使用
	public static synchronized Singleton getInstance() {
		if (instance == null) {
			synchronized (Singleton.class) {
				if (instance == null) {
					instance = new Singleton();
				}
			}
		}
		return instance;
	}
}

静态内部类

1. 这种方式采用了类装载的机制来保证初始化实例时只有一个线程。
2. 静态内部类方式在 Singleton 类被装载时并不会立即实例化，而是在需要实例化时，调用 getInstance 方法，才
   会装载 SingletonInstance 类，从而完成 Singleton 的实例化。
3. 类的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化，所以在这里，JVM 帮助我们保证了线程的安全性，在类进行
   初始化时，别的线程是无法进入的。
4. 优点：避免了线程不安全，利用静态内部类特点实现延迟加载，效率高

// 静态内部类完成， 推荐使用
class Singleton {
	private static volatile Singleton instance;

	//构造器私有化
	private Singleton() {
	}

	//写一个静态内部类,该类中有一个静态属性 Singleton
	private static class SingletonInstance {
		private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
	}

	//提供一个静态的公有方法，直接返回 SingletonInstance.INSTANCE
	public static synchronized Singleton getInstance() {
		return SingletonInstance.INSTANCE;
	}
}

枚举

1. 这借助 JDK1.5 中添加的枚举来实现单例模式。不仅能避免多线程同步问题，而且还能防止反序列化重新创建新的对象。
2. 这种方式是 Effective Java 作者 Josh Bloch 提倡的方式

//使用枚举，可以实现单例, 推荐
enum Singleton {
	INSTANCE; //属性
	public void sayOK() {
		System.out.println("ok~");
	}
}