Java基础系列-单例的7种写法

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一、概述

Java中单例有7种写法，这个是在面试中经常被问到的内容，而且有时候还要求手写单例实现方式。所以我们有必要认真的了解一下这七种写法。

二、七种实现

2.1 懒汉式——线程不安全

public class SingletonOne {
    public static SingletonOne singleton;
    private SingletonOne() {}
    public static SingletonOne getSingleton() {
        if (singleton == null)
            return new SingletonOne();
        return singleton;
    }
}

懒汉式实现了懒加载，但是线程不安全，基本不会使用。

2.2 懒汉式——线程安全

public class SingletonTwo {
    public static SingletonTwo singleton;
    private SingletonTwo() {}
    public static synchronized SingletonTwo getSingleton() {
        if (singleton == null)
            return new SingletonTwo();
        return singleton;
    }
}

在第一种的基础上加了个synchronized，保证线程安全，同时实现了懒加载，只是效率不高。

2.3 饿汉式

public class SingletonThree {
    public static SingletonThree singleton = new SingletonThree();
    private SingletonThree () { }
    public static SingletonThree getSingleton() {
        return singleton;
    }
}

由于实例优先提供，不存在线程安全问题，但是没有实现懒加载。

2.4 饿汉式——变种

public class SingletonFour {
    public static SingletonFour singleton;
    static {
        singleton = new SingletonFour();
    }
    private SingletonFour () { }
    public static SingletonFour getSingleton() {
        return singleton;
    }
}

其实和之前的一样，仅仅是将单例的创建挪到了静态块。

2.5 静态内部类式

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

静态内部类保证了懒加载，单例实例优先提供又保证了线程安全性，较实用。

2.6 枚举式

public enum SingletonSix {
    SINGLETON;
}

枚举的天然特性保证了单例，天然的私有构造器，天然的线程安全性，未被大规模使用的原因是枚举出现的有点晚。

2.7 双重校验锁式

public class SingletonSeven {
    private static volatile SingletonSeven singleton;
    private SingletonSeven() {}
    public static SingletonSeven getSingleton(){
        if (singleton == null) {
            synchronized (SingletonSeven.class) {
                if (singleton == null)
                    return new SingletonSeven();

            }
        }
        return singleton;
    }
}

注意：

1. volatile的使用，为了防止暴露一个未初始化的不完整单例实例；
2. 双重判空校验，第一个判断避免了频繁的加锁，第二个判断可以拦住多余的创建实例的线程；
3. 加锁，保证了线程安全（只有一个实例）

这种实现方式是经常出现在面试题中的，而且经常会要求手写。

三、总结

上面罗列的7种设计模式中第1种线程不安全，可以排除在外，第3、4种其实是一种，这样下来其实可以简化为5种方式：懒汉、饿汉、静态内部类、枚举、双重校验锁。