设计模式(单例模式的7种写法)

单例模式定义：保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

单例模式结构图：

image.png

单例模式多种写法：

1.饿汉模式

package com.example.single;

/**
 * @Description 饿汉模式
 * @Author zwp
 * @Date 2021/7/29 10:38
 */
public class Singleton {
    private static Singleton instance = new Singleton();

    private Singleton() {

    }

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

2.懒汉模式(线程不安全)

/**
 * 懒汉模式
 */
public class Singleton {
    private static Singleton instance ;
    private Singleton() {
    }

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

懒汉模式声明了一个静态对象，在用户第一次调用时初始化，虽然节约了资源，但第一次加载时需要实例化，反应稍慢一些，而且在多线程不能正常工作。

3.懒汉模式(线程安全)

/**
 * 懒汉模式(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;
    }
}

这种写法能够在多线程中很好的工作，但是每次调用getInstance方法时都需要进行同步，造成不必要的同步开销，而且大部分时候我们是用不到同步的，所以不建议使用这种模式。

4.双重检查模式（DCL）

/**
 * 双重检查模式(DCL)
 */
public class Singleton {
    private volatile static Singleton instance;

    private Singleton() {
    }

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

这种写法在getSingleton方法中对singleton进行了两次判空，第一次是为了不必要的同步，第二次是singleton等于null的情况下才创建实例。在这里用到了volatile关键字，会影响性能。但考虑程序的正确性，要用到该关键字。DCL优点是资源利用率高，第一次执行getInstance时单例对象才被实例化，效率高。缺点是第一次加载时反应稍慢一些，在高并发环境下也有一定的缺陷，虽然发生的概率很小。DCL虽然在一定程度解决了资源的消耗和多余的同步，线程安全等问题，但是他还是在某些情况下会出现失效的问题，也就是DCL失效，在《java并发编程实践》一书建议用静态内部类单例模式来替代DCL。

5.静态内部类单例模式

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

第一次加载Singleton类时并不会初始化sInstance，只有第一次调用getInstance方法时虚拟机加载SingletonHolder，并初始化sInstance，这样不仅能确保线程安全也能保证Singleton类的唯一性，所以推荐使用静态内部类单例模式

6.枚举单例

public enum Singleton {  
     INSTANCE;  
     public void doSomeThing() {  
     }  
 }  

默认枚举实例的创建是线程安全的，并且在任何情况下搜啊会单例，上述的集中单例模式实现中，有一种情况下它们会重新创建对象，那就是反序列化，将一个单例实例对象写到磁盘再读回来，从而获得了一个实例。反序列化操作提供了readResolve方法，这个方法可以让开发人员控制对象的反序列化。在上述的几个方法示例中如果要杜绝被反序列化是重新生成对象，就必须加入如下方法：

private Object readResolve() throws ObjectStreamException{
return singleton;
}

枚举单例的优点就是简单，但是大部分应用开发很少用枚举，可读性并不是很高，不建议用。

7.使用容器实现单例模式

public class SingletonManager { 
　　private static Map<String, Object> objMap = new HashMap<String,Object>();
　　private Singleton() { 
　　}
　　public static void registerService(String key, Objectinstance) {
　　　　if (!objMap.containsKey(key) ) {
　　　　　　objMap.put(key, instance) ;
　　　　}
　　}
　　public static ObjectgetService(String key) {
　　　　return objMap.get(key) ;
　　}
}

用SingletonManager 将多种的单例类统一管理，在使用时根据key获取对象对应类型的对象。这种方式使得我们可以管理多种类型的单例，并且在使用时可以通过统一的接口进行获取操作，降低了用户的使用成本，也对用户隐藏了具体实现，降低了耦合度。