单例模式介绍

单例模式是java创建性模式的一种,提供了一种创建对象的最佳模式.

关于指令集乱序:

在堆中的对象,还没有完全实例完成,就将地址交给了引用

设计意图:

保证一个类只有一个实例,减小内存开支,减少资源多次链接(当一个类是作为资源链接,保证这个实例为唯一实例,而不是链接一次,新建一个实例,这样能有效减少系统开销).

设计思想:

1.单例类只能有一个实例.

2.单例必须自己创建自己的唯一实例,且构造函数私有(反射除外).

3.单例必须给所有其他对象,提供这一个实例.

设计举例:

• android 中SharepreferenceUtils初始化.需要在application中初始化单例.

• 连接数据库mysql的实例,需要一个jdbc实例.

设计方式:

1.饿汉式,线程安全

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

2.懒汉式,线程不安全

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

3.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;  
    }  
} 

4.双重校验锁（DCL，即 double-checked locking） 线程安全

这种方式采用双锁机制，安全且在多线程情况下能保持高性能。
getInstance() 的性能对应用程序很关键。

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

}

5.静态内部类

public class InnnerClassSingleton {
    
    private InnnerClassSingleton() {
        
    };
    
    /**
     * 静态内部类,其实和一个静态外部类的内存加载方式一样.
     * 只有在将内部类被调用时,才会将SingleHolder.class文件,加载到方法区.
     * 然后将所有静态变量(区,方法)进行初始化,达到加载完成.(懒加载效果)
     * 这种方法,保证了唯一实例
     * @author ccj
     *
     */
    private static class SingleHolder{
        private final static InnnerClassSingleton INSTANCE =new InnnerClassSingleton();
        
    }
    
    public InnnerClassSingleton getInstance(){
        
        return SingleHolder.INSTANCE;
    }
}

6.枚举法

       1. 枚举中的属性必须放在最前面，一般使用大写字母表示

    2. 枚举中可以和java类一样定义方法

    3. 枚举中的构造方法必须是私有的

默认枚举实例的创建是线程安全的.(创建枚举类的单例在JVM层面也是能保证线程安全的), 所以不需要担心线程安全的问题

public enum EnumSingleton {
    
    INSTANCE;
    
    public void write(){
        
    }
    

}

总结

1.恶汉模式,当classloader加载完成.class文件后,就实例化对象,线程安全,但是没有懒加载.在没有明确要求懒加载时候,推荐使用.

2.懒汉模式,当调用时才会实例化对象,但是线程不安全.即使用sychronize同步,也会出现指令集乱序,造成多个实例产生.

3.DCL双重检验锁模式,用voliate和sychronize保证只有一个实例.但是大量的校验对比,会使效率低.

4.内部类模式,优雅的模式,懒加载,而且线程安全,所以推荐使用.

5.枚举方式,最佳的单例方式,它更简洁，自动支持序列化机制，绝对防止多次实例化。推荐使用