1.定义
单例模式是Java中比较常见的创建型设计模式，他的核心是确保一个类在任何情况下都绝对只有一个实例，并提供一个全局访问点。
如何确保一个类在任何情况下都绝对只有一个实例？是单例模式设计的主要实现方向。下面介绍下单例模式的主要实现方法
2.饿汉式
/**
* 饿汉式
* 在类加载时直接实例化单例
* 缺点，类加载时就创建实例，浪费空间
*/
public class HungryMan {
/**
* 类加载时创建初始化
*/
private static final HungryMan INSTANCE = new HungryMan();
/**
* 私有化构造方法
*/
private HungryMan(){
}
/**
* 提供全局访问点
* @return 单例对象
*/
public static HungryMan getInstance() {
return INSTANCE;
}
}
3.懒汉式
/**
* 懒汉式 未加锁 存在线程安全问题
* 在调用时才实例化单例
*/
public class LazyMan {
/**
* 类加载时不初始化实例
*/
private static LazyMan INSTANCE;
/**
* 私有化构造方法
*/
private LazyMan() {
}
public static synchronized LazyMan getInstance() {
//这里需要办法保证只有一个实例
if (INSTANCE == null)
INSTANCE = new LazyMan();
return INSTANCE;
}
}
改进版
/**
* 懒汉式 双重检查锁单例
* 为了保证单例的线程安全，使用双重加锁的方式
* 问题：加锁所造成的性能问题
*/
public class LazyMan2 {
/**
* 类加载时不初始化实例
* <p>
* volatile 可以防止指令重排序问题
*/
private volatile static LazyMan2 INSTANCE;
/**
* 私有化构造方法
*/
private LazyMan2() {
}
/**
* 等到调用时初始化单例实例
* 如果没有 synchronized关键字，容易出现线程安全问题，因此需要添加synchronized进行同步
*
* @return 单例对象
*/
public static LazyMan2 getInstance() {
// 1.如果INSTANCE不为null，则不需要获取锁，提高性能
if (INSTANCE == null)
synchronized (LazyMan2.class) {
// 2.为了避免多线程解锁后重复创建对象
if (INSTANCE == null)
/*
* CPU执行时会转换成JVM指令执行
*
* 1.分配内存给这个对象
* 2.初始化对象
* 3.将初始化后的对象和内存地址建立关联，赋值
* 第二步和第三步可能调换顺序（赋值在创建对象之前），线程B在线程A赋值完时判断instance就不为null了，此时B拿到的将是一个没有初始化完成的半成品。
* 所以会在单例对象添加volatile修饰
*/
INSTANCE = new LazyMan2();
}
return INSTANCE;
}
}
4.注册式单例模式
4.1 容器式单例
/**
* 容器式单例
*
* 容器式单例都属于注册式单例模式，其核心思想是：
* 在使用时，先去容器中查找，如果找到了，就将查出来的对象返回
* 否则，实例化，然后转载到容器中，最后将实例化的对象返回
*/
public class ContainerSingleton {
/**
* 单例容器
* 存在线程安全问题，因此使用ConcurrentHashMap
*/
private static final Map<String, Object> ioc = new ConcurrentHashMap<>();
/**
* 私有化构造函数
*/
private ContainerSingleton() {
}
/**
* 容器式单例模式
*
* @param key 获取单例的key
* @return 单例对象
*/
public static Object getBean(String key) {
if (ioc.containsKey(key)) {
//如果有就取出返回
return ioc.get(key);
}
//如果没有，新建-装载-返回
try {
Object instance = Class.forName(key).newInstance();
ioc.put(key, instance);
return instance;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
//装载异常， 返回空
return null;
}
}
3.2 枚举式单例（强烈推荐）
/**
* 枚举单例模式
* 属于装载类单例模式
*
* 在调用时，先查询容器中是否有此对象的实例，有就取出直接返回，否则新建一个实例并且将其装载到容器中
* 体现在Enum.valueOf((Class)cl, name);这个方法上
*/
public enum EnumSingleton {
INSTANCE;
/**
* 用来扩展的对象
*/
private Object object;
public Object getObject() {
return object;
}
public void setObject(Object object) {
this.object = object;
}
/**
* 提供全局访问点
*
* @return 单例对象
*/
public static EnumSingleton getInstance() {
return INSTANCE;
}
}
5.简单总结
- 私有化构造器
- 保证线程安全
- 延迟加载