浅显理解Java单例模式

单例模式顾名思义，可以理解为只有一个实例存在，它是一种常用的软件设计模式，在它的核心结构中值包含一个被称为单例的特殊类。一个类只有一个实例，即一个类只有一个对象实例。

为什么要有单例模式，很简单，有些实例必然不能存在多份，比如说某一天从北京开往上海的G1次列车的二等座车票数，这个数量在全世界都只能有一个实例，卖出去一张就少一张，这就是单例。

提到单例模式，有两个名词必须要说到，懒汉式和饿汉式，这是编写单例模式的两种方式，下面会一一用代码介绍。先说说这两种方式大概的意思，帮助理解。懒汉式，就是这个人很懒，你找他要东西，他才给你去生产卖给你，放在程序中就是你调用了一个类中获取实例的代码他才去生成一个实例。饿汉式，你就理解成包子铺，他们都是先把包子做好了，然后你要的时候可以直接拿去，在程序中就是在类生成的时候，直接生成一个实例，不管你调用获取实例的方法与否。

下面看一下编写单例模式的几种方法：（以下几种方法转载自：https://www.cnblogs.com/hupp/p/4487521.html 个人认为写的很不错，容易理解）

一：只适合单线程环境（不好）

public class Singleton {
    private static Singleton instance=null;
    private Singleton(){
        
    }
    public static Singleton getInstance(){
        if(instance==null){
            instance=new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

注解:Singleton的静态属性instance中，只有instance为null的时候才创建一个实例，构造函数私有，确保每次都只创建一个，避免重复创建。
缺点：只在单线程的情况下正常运行，在多线程的情况下，就会出问题。例如：当两个线程同时运行到判断instance是否为空的if语句，并且instance确实没有创建好时，那么两个线程都会创建一个实例。

解法二：多线程的情况可以用。（懒汉式，不好）

public class Singleton {
    private static Singleton instance=null;
    private Singleton(){
        
    }
    public static synchronized Singleton getInstance(){
        if(instance==null){
            instance=new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

注解：在解法一的基础上加上了同步锁，使得在多线程的情况下可以用。例如：当两个线程同时想创建实例，由于在一个时刻只有一个线程能得到同步锁，当第一个线程加上锁以后，第二个线程只能等待。第一个线程发现实例没有创建，创建之。第一个线程释放同步锁，第二个线程才可以加上同步锁，执行下面的代码。由于第一个线程已经创建了实例，所以第二个线程不需要创建实例。保证在多线程的环境下也只有一个实例。
缺点：每次通过getInstance方法得到singleton实例的时候都有一个试图去获取同步锁的过程。而众所周知，加锁是很耗时的。能避免则避免。

解法三：加同步锁时，前后两次判断实例是否存在（可行）

public class Singleton {
    private static Singleton instance=null;
    private Singleton(){
        
    }
    public static Singleton getInstance(){
        if(instance==null){
            synchronized(Singleton.class){
                if(instance==null){
                    instance=new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

注解：只有当instance为null时，需要获取同步锁，创建一次实例。当实例被创建，则无需试图加锁。
缺点：用双重if判断，复杂，容易出错。

解法四：饿汉式（建议使用）

public class Singleton {
    private static Singleton instance=new Singleton();
    private Singleton(){
        
    }
    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }
}

注解：初试化静态的instance创建一次。如果我们在Singleton类里面写一个静态的方法不需要创建实例，它仍然会早早的创建一次实例。而降低内存的使用率。

缺点：没有lazy loading的效果，从而降低内存的使用率。

解法五：静态内部内。（建议使用）

public class Singleton {
    private Singleton(){
        
    }
    private static class SingletonHolder{
        private final static Singleton instance=new Singleton();
    }
    public static Singleton getInstance(){
        return SingletonHolder.instance;
    }
}

注解：定义一个私有的内部类，在第一次用这个嵌套类时，会创建一个实例。而类型为SingletonHolder的类，只有在Singleton.getInstance()中调用，由于私有的属性，他人无法使用SingleHolder，不调用Singleton.getInstance()就不会创建实例。
优点：达到了lazy loading的效果，即按需创建实例。

多思多想，多学多练！

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