Java几种单例模式的实现与利弊

饿汉式

提前new出来实例了，并不是在第一次调用get方法时才实例化，没有进行延迟加载

public class Singleton1 {
    private static Singleton1 instance = new Singleton1();

    private Singleton1(){}

    public static Singleton1 getInstance(){
        return instance;
    }
}

懒汉式——非线程安全版本

多线程环境下无法保证单例效果，会多次执行 instance=new Singleton()，需要考虑到多线程

public class Singleton2 {
    private static Singleton2 instance;

    private Singleton2(){}

    public static Singleton2 getInstance(){
        if(instance == null){
            instance = new Singleton2();
        }
        return instance;
    }
}

懒汉式——同步代码块版

性能不高，同步范围太大，在实例化instacne后，获取实例仍然是同步的，效率太低，需要缩小同步的范围。

public class Singleton3 {
    private static Singleton3 instance;

    private Singleton3(){}

    public static synchronized Singleton3 getInstance(){
        if(instance == null){
            instance = new Singleton3();
        }
        return instance;
    }
}

懒汉式——同步方法一层check版

缩小同步范围，来提高性能，但是让然存在多次执行instance=new Singleton()的可能，由此引出double check

https://www.jianshu.com/p/d53bf830fa09

方法：

1. 实例方法，锁住的是实例，public synchronized void method()
2. 静态方法，锁住的是类，public static synchronized void method()

代码块：

1. 实例对象，锁住的是实例对象，synchronized(this){}
2. class对象，锁住的是类对象，synchronized(xxx.class){}
3. 任意对象, 实例对象的Object，string ss; synchronized(ss){}

public class Singleton4 {
    private static Singleton4 instance;

    private Singleton4(){}

    public static Singleton4 getInstance(){
        if(instance == null){
            synchronized (instance){
                instance = new Singleton4();
            }
        }
        return instance;
    }
}

懒汉式——double check版

避免的上面方式的明显缺点，但是java内存模型（jmm）并不限制处理器重排序，在执行instance=new Singleton()；时，并不是原子语句。

public class Singleton5 {
    private static Singleton5 instance;

    private Singleton5(){}

    public static Singleton5 getInstance(){
        if(instance == null){
            synchronized (instance){
                if(instance == null){
                    instance = new Singleton5();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

终极版——volatile防指令重排避免多线程出错

创建一个对象，实际是包括了下面三大步骤：

1. 为对象分配内存
2. 初始化实例对象
3. 把引用instance指向分配的内存空间

这个三个步骤并不能保证按序执行，处理器会进行指令重排序优化，存在这样的情况：优化重排后执行顺序为：1,3,2, 这样在线程1执行到3时，instance已经不为null了，线程2此时判断instance!=null，则直接返回instance引用，但现在实例对象还没有初始化完毕，此时线程2使用instance可能会造成程序崩溃。

public class Singleton6 {
    private static volatile Singleton6 instance;

    private Singleton6(){}

    public static Singleton6 getInstance(){
        if(instance == null){
            synchronized (instance){
                if(instance == null){
                    instance = new Singleton6();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

懒汉式——静态内部类

静态内部类实现的懒汉式.

静态部分依赖于类，而不是对象，因此会优先于对象加载。类执行的顺序：

1. 静态属性、静态方法声明、静态块
2. 动态属性、普通方法声明、普通代码块
3. 构造方法

public class Singleton7 {
    private Singleton7(){}

    public static Singleton7 getInstance(){
        return InstanceHolder.instance;
    }

    static class InstanceHolder{
        private static Singleton7 instance = new Singleton7();
    }
}