Java/Android 5种单例模式
对几种单例写法的整理，并分析其优缺点。如何创建一个线程安全的单例，什么是双检锁，那这篇文章可能会帮助到你。
懒汉式 非线程安全
public class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton (){}
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
代码简单明了，使用了懒加载模式，但是却存在问题。当有多个线程并行调用 getInstance() 的时，就会创建多个实例。在多线程下不能正常工作。
懒汉式，线程安全
public class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton (){}
public static synchronized Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
虽做到线程安全，并且解决了多实例的问题，但是并不高效。因为在任何时候只能有一个线程调用 getInstance() 方法。但是同步操作只在第一次调用时才被需要，即第一次创建单例实例时。双重检验锁就能解决这个问题。
双重检验锁
双重检验锁，是一种使用同步块加锁的方法。又称其为双重检查锁，因为会有两次检查 instance == null，一次是在同步块外，一次是在同步块内。为何在同步块内还要再检验？因为可能会有多个线程一起进入同步块外的 if，如果在同步块内不进行二次检验的话就会生成多个实例。
public class Singleton {
private volatile static Singleton instance;//声明volatile，原子操作
private Singleton (){}
public static Singleton getSingleton() {
if (instance == null) { //Single Checked
synchronized (Singleton.class) {
if (instance == null) { //Double Checked
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
- 给 instance 分配内存
- 调用 Singleton 的构造函数来初始化成员变量
- 将instance对象指向分配的内存空间（执行完这步 instance 就为非 null 了）
在 JVM 的即时编译器中存在指令重排序的优化。上面的2和3的顺序是不能保证的，最终执行顺序有可能是 1-2-3 也可能是 1-3-2。如果是后者，则在 3 执行完毕、2 未执行之前，被其他线程抢占，这时 instance 已经是非 null 了（但却没有初始化），所以线程二会直接返回 instance，然后使用，最后报错，所以才要使用volatile
volatile
- 禁止指令重排序优化。也就是说，在 volatile 变量的赋值操作后面会有一个内存屏障（生成的汇编代码上），读操作不会被重排序到内存屏障之前。比如上面的例子，取操作必须在执行完 1-2-3 之后或者 1-3-2 之后，不存在执行到 1-3 然后取到值的情况。从「先行发生原则」的角度理解的话，就是对于一个 volatile 变量的写操作都先行发生于后面对这个变量的读操作（这里的“后面”是时间上的先后顺序）。
- 特别注意在 Java 5 以前的版本使用 volatile 的双检锁还是有问题的。其原因是 Java 5 以前的 JMM （Java 内存模型）是存在缺陷的，即时将变量声明成 volatile 也不能完全避免重排序，主要是 volatile 变量前后的代码仍然存在重排序问题。这个 volatile 屏蔽重排序的问题在 Java 5 中才得以修复，所以在这之后才可以放心使用 volatile。
饿汉式 static final field
单例的实例被声明成 static 和 final 变量，开始就加载类到内存中时就会初始化，所以创建实例本身是线程安全的。
public class Singleton{
//类加载时就初始化
private static final Singleton instance = new Singleton();
private Singleton(){}
public static Singleton getInstance(){
return instance;
}
}
- 缺点：不是一种懒加载模式
- 单例会在加载类后一开始就被初始化，即使客户端没有调用 getInstance()方法。
- 饿汉式的创建方式在某些场景中无法使用：如 Singleton 实例的创建是依赖参数或配置文件的，在 getInstance() 之前必须调用某个方法设置参数给它，这种单例就无法使用了。
静态内部类 static nested class
该方法也是《Effective Java》上推荐的。
public class Singleton {
private static class SingletonHolder {
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
private Singleton (){}
public static final Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
}
- 使用JVM本身机制保证了线程安全问题；
- 由于
SingletonHolder是私有的，除了 getInstance() 外没有办法访问它，懒汉式； - 同时读取实例的时候不会进行同步，没有性能缺陷；
- 不依赖 JDK 版本。
枚举 Enum
用枚举写单例太简单
public enum Singleton {
INSTANCE;
}
可通过Singleton.INSTANCE来访问实例，这比调用getInstance()方法简单多了。创建枚举默认就是线程安全的，还能防止反序列化导致重新创建新的对象。但还是很少看到有人这样写。
总结
一般来说，单例模式有五种写法：懒汉、饿汉、双重检验锁、静态内部类、枚举。上述所说都是线程安全的实现
- 一般使用饿汉式
- 要求懒加载倾向静态内部类
- 反序列化创建对象用枚举。
