前言
大家好，我是大聪明。设计模式是一套被反复使用的、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。
今天我分享一下单例模式的相关知识点，希望对你有所帮助。
单例模式的定义
单例模式是一种常用的创建型设计模式，在它的核心结构中只包含一个被称为单例的特殊类。通过单例模式可以保证系统中，使用单例模式的类只存在一个对象实例。
单例模式的特点
- 单例类只能有一个实例。
- 单例类必须自己自己创建自己的唯一实例。
- 单例类必须给所有其他对象提供这一实例
饿汉式
饿汉式的特点是对象实例在初始化的时候就已经创建好了，不管你有没有使用到，具体代码如下：
public class HungrySingleton {
// 持有自己类的引用
private static final HungrySingleton singleton = new HungrySingleton();
// 私有化构造器
private HungrySingleton(){}
// 提供获取实例的静态方法
public static HungrySingleton getInstance(){
return singleton;
}
}
优点：没有线程安全问题
缺点：初始化阶段创建对象，假设实例化对象十分耗时，并且这个实例最后也没有被使用到，岂不是白白浪费资源
懒汉式
懒汉式的特点是在对象被使用的时候才去实例化，比较懒，在用到的时候会检查有没有实例，如果有直接返回，如若没有则新建再返回，具体代码如下：
public class LazySingleton {
private static LazySingleton singleton;
// 私有化构造器
private LazySingleton(){}
// 提供获取实例的静态方法
public static LazySingleton getInstance(){
// 若对象没有被实例化，则new一下再返回
if (singleton == null) {
singleton = new LazySingleton();
}
return singleton;
}
}
优点：只有当对象被使用的时候才会进行实例化
缺点：这种实现最大的问题就是线程不安全，由于没有加锁，在并发情况下可能会实例化出多个对象
双重检测锁
双重检测锁顾名思义就是采用双重判断锁机制，安全且在多线程的情况下能保持高性能，相当于懒汉式的一个升级版，具体代码如下：
public class DoubleCheckLockingSingleton {
// 注意这里多了一个volatile关键字，面试的时候经常会问这个关键字的作用
private volatile static DoubleCheckLockingSingleton singleton;
// 私有化构造器
private DoubleCheckLockingSingleton(){}
// 提供获取实例的静态方法
public static DoubleCheckLockingSingleton getInstance(){
if (singleton == null) {
synchronized (DoubleCheckLockingSingleton.class) {
if (singleton == null) {
singleton = new DoubleCheckLockingSingleton();
}
}
}
return singleton;
}
}
优点：适合高并发的情况下使用，保证线程安全
缺点：可以通过反射来破坏单例
静态内部类
静态内部类顾名思义就是通过静态的内部类来实现单例模式，这种方式能达到双重检测锁一样的功效，具体代码如下：
public class StaticInnerClassSingleton {
// 静态内部类
private static class SingletonHolder {
private static final StaticInnerClassSingleton singleton = new StaticInnerClassSingleton();
}
// 私有化构造器
private StaticInnerClassSingleton(){}
// 提供获取实例的静态方法
public static StaticInnerClassSingleton getInstance() {
return SingletonHolder.singleton;
}
}
优点：线程安全，利用静态内部类的特点实现延迟加载，效率高
缺点：可以通过反射来破坏单例
枚举
在Java中，枚举就是天然的单例，每一个实例只有一个对象，这是Java底层内部机制提供的保证。
public enum EnumSingleton {
INSTANCE;
}
优点：JVM保证了枚举是天然的单例，线程安全，自动支持序列化机制，防止反序列化重新创建新的对象，防止多次实例化
总结
单例模式的实现有多种方式，分别从是否线程安全、是否懒加载、是否防止反射构建三个方面进行对比，具体如下：
| 单例模式实现 | 是否线程安全 | 是否懒加载 | 是否防止反射构建 |
|---|---|---|---|
| 饿汉式 | 是 | 否 | 否 |
| 懒汉式 | 否 | 是 | 否 |
| 双重检测锁 | 是 | 是 | 否 |
| 静态内部类 | 是 | 是 | 否 |
| 枚举 | 是 | 否 | 是 |
单例模式在面试和工作的过程中经常遇到，你在工作中经常用到哪些设计模式呢？欢迎在下方留言。
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