Java设计模式之—Singleton模式（单例模式）

Java设计模式之—Singleton模式（单例模式）

话不多说，直接代码体现。

Demo1

/*
 * 饿汉式（静态常量）[可用]
 * 优点：这种写法比较简单，就是在类装载的时候就完成实例化。避免了线程同步问题。
 * 缺点：在类装载的时候就完成实例化，没有达到Lazy Loading的效果。如果从始至终从未使用过这个实例，则会造成内存的浪费。
 */
public class Singleton {
	/*
	 * 定义了static字段（类的成语变量）singleton，并将其实例化为Singleton类的实例。
	 * 初始化行为仅在该类被加载时进行一次。
	 */
	private static Singleton singleton = new Singleton();
	/*
	 * 将Singleton类的构造函数定义成private是为了防止从Singleton类外部调用构造函数。
	 * 若从Singleton类以外的代码找那个调用构造函数new Singleton()，就会出现编译错误。
	 * Singleton模式的作用在于可以确保在任何情况下都只能生成一个实例。
	 */
	private Singleton() {
		System.out.println("生成了一个实例");
	}

	public static Singleton getInstance() {
		return singleton;
	}
}

Demo2

/*
 * 饿汉式（静态代码块）[可用]
 * 这种方式和饿汉式（静态常量）其实类似，只不过将类实例化的过程放在了静态代码块中，也是在类装载的时候，就执行静态代码块中的代码，初始化类的实例。
 */
public class Singleton {
	private static Singleton singleton;
	static {
		singleton = new Singleton();
	}

	private Singleton() {
		System.out.println("生成了一个实例");
	}

	public static Singleton getInstance() {
		return singleton;
	}
}

Demo3

/*
 * 懒汉式(线程不安全)[不可用]
 * 这种写法起到了Lazy Loading的效果，但是只能在单线程下使用。
 * 如果在多线程下，一个线程进入了if (singleton == null)判断语句块，还未来得及往下执行，另一个线程也通过了这个判断语句，这时便会产生多个实例。
 * 所以在多线程环境下不可使用这种方式。
 */
public class Singleton {
	private static Singleton singleton;

	private Singleton() {
		System.out.println("生成了一个实例");
	}

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

Demo4

/*
 * 懒汉式(线程安全，同步方法)[不推荐用]
 * 解决了懒汉式(线程不安全)的问题，做个线程同步就可以了，于是就对getInstance()方法进行了线程同步。
 * 缺点：效率较低，每个线程在想获得类的实例时候，执行getInstance()方法都要进行同步。
 * 而其实这个方法只执行一次实例化代码就够了，后面的想获得该类实例，直接return就行了。
 * 方法进行同步效率太低要改进。
 */
public class Singleton {
	private static Singleton singleton;

	private Singleton() {
		System.out.println("生成了一个实例");
	}

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

Demo5

/*
 * 懒汉式(线程安全，同步代码块)[不可用]
 * 由于懒汉式(线程安全，同步方法)同步效率太低，所以摒弃同步方法，改为同步产生实例化的的代码块。
 * 但是这种同步并不能起到线程同步的作用，与懒汉式(线程不安全)[不可用]相同。
 * 假如一个线程进入了if (singleton == null)判断语句块，还未来得及往下执行，另一个线程也通过了这个判断语句，这时便会产生多个实例。
 */
public class Singleton {
	private static Singleton singleton;

	private Singleton() {
		System.out.println("生成了一个实例");
	}

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

Demo6

/*
 * 双重检查[推荐用]
 * 如代码中所示，我们进行了两次if (singleton == null)检查，这样就可以保证线程安全了。
 * 这样，实例化代码只用执行一次，后面再次访问时，判断if (singleton == null)，直接return实例化对象。
 * 优点：线程安全；延迟加载；效率较高。
 */
public class Singleton {
	private static Singleton singleton;

	private Singleton() {
		System.out.println("生成了一个实例");
	}

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

Demo7

/*
 * 静态内部类[推荐用]
 * 这种方式跟饿汉式方式采用的机制类似，但又有不同。两者都是采用了类装载的机制来保证初始化实例时只有一个线程。
 * 不同的地方在饿汉式方式是只要Singleton类被装载就会实例化，没有Lazy-Loading的作用，
 * 而静态内部类方式在Singleton类被装载时并不会立即实例化，而是在需要实例化时，调用getInstance方法，才会装载SingletonInstance类，从而完成Singleton的实例化。
 * 类的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化，所以在这里，JVM帮助我们保证了线程的安全性，在类进行初始化时，别的线程是无法进入的。
 * 优点：避免了线程不安全，延迟加载，效率高。
 */
public class Singleton {

	private Singleton() {
		System.out.println("生成了一个实例");
	}

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

	public static Singleton getInstance() {
		return SingletonInstance.singleton;
	}
}

Main

public class Main {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("start");
		Singleton singleton1=Singleton.getInstance();
		Singleton singleton2=Singleton.getInstance();
		if(singleton1 == singleton2) {
			System.out.println("singleton1与singleton2是相同的实例");
		}else {
			System.out.println("singleton1与singleton2不是相同的实例");
		}
		System.out.println("end");
	}
}