单例模式—JAVA

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单例模式：保证某个类在程序中只存在唯一一份实例, 而不会创建出多个实例。

单例模式可以通过实例创建的时间来分为两种：“饿汉”和“懒汉”模式。

“饿汉”模式

所谓的“饿汉”模式实则就是在类加载的时候创建出实例。

首先我们先创建一个类Singleton再在类中写一个静态私有的常量，而这个常量的值就是唯一对象的引用。

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

因为这个唯一对象是私有的所以还需要一个get方法。

public static Singleton getSingleton() {
    return singleton;
}

可是现在我们从别的地方还是可以直接new出这个类的其它实例，这个该怎么解决呢？我们只需要再写一个私有的构造方法就可以解决了。

private Singleton() {}

这就是一个简单的单例模式了（“饿汉”模式）

完整代码

class Singleton{
    private static final Singleton singleton = new Singleton();

    public static Singleton getSingleton() {
        return singleton;
    }

    private Singleton() {}
}

但是由于“饿汉”模式的实例是在类加载时就创建了，并没有考虑这个实例在代码中是否使用，这就有可能会导致代码中并没有用这个类可是你却已经创建了，这就会导致内存浪费，解决办法就是“懒汉”模式。

“懒汉”模式

“懒汉”模式是在线程的一次调用该类的get方法时进行唯一实例的创建。

先创建一个类，该类中有一个私有的类属性，该属性的值为null或唯一实例的引用。 

class Singleton{
    private static Singleton singleton = null;
}

为了保证实例的唯一性，将构造方法写为私有的。

private Singleton() {}

写一个get方法，该方法在第一次被调用时会创建出一个唯一实例。

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

这个get方法在单线程中看是没有任何问题的，但是如果放在多线程代码中就会出现线程安全问题，例如如果出现以下的执行顺序那么就不是单例模式了。

解决办法就是加锁

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

但是此时代码又面临了一个效率问题，由于我们只有第一次调用get时才会创建实例才会出现线程安全问题，可是现在我们每次调用get方法都会进行加锁操作，而加锁就会有锁竞争从而导致代码效率过低的问题，解决方法就是再加一层 if 判断。

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

因为new操作很有可能触发指令重排序，所以为了防止编译器对其进行优化建议加上volatile

private static volatile Singleton singleton = null;

完整代码

class Singleton{
    private static volatile Singleton singleton = null;

    private Singleton() {}

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