单例模式的7种写法

定义
- 单例模式的写法有以下7种
- - 1. 饿汉式（静态常量）
  - 2. 懒汉式（线程不安全）
  - 3. 懒汉式（线程安全，同步方法）
  - 4. 懒汉式（线程安全，同步代码块）
  - 5. 双重检查
  - 6. 静态内部类
  - 7. 枚举
  - 单例应用场景
  - 单例模式注意事项和细节说明

设计模式（Design pattern），提供了在软件开发过程中面临的一些问题的解决方案，主要分创建型模式、结构型模式和行为型模式。其中的单例模式，属于创建型模式。

而单例模式是在学习中最常见的一种，而就这一种模式在实现上就有好多种写法，而且每种写法之间都有一些联系和它们的使用场景。那废话不多说，快上车，我们一起看看吧。

定义

单例模式：单例模式就是采取一定的方法保证在整个的软件系统中，对某个类只能存在一个对象实例，并且该类只提供一个取得其实例的方法。

单例模式的写法有以下7种

1. 饿汉式（静态常量）

步骤：

构造器私有化（防止new）
类的内部类创建对象
向外暴露一个静态的公共方法
代码实现

代码实现

// 饿汉式
class Singleton {//构造器私有化private Singleton() {}//本类内部创建对象实例private final static  Singleton instance = new Singleton();//提供一个公有的静态方法，返回实例对象public static Singleton getInstance() {return instance;}
}

优缺点：

优点：这种写法比较简单，就是在类装载的时候就完成了实例化。避免了线程同步问题。

线程安全
在类加载的同时已经创建好一个静态对象，调用时反应速度快

缺点：来类装载的时候就完成了实例化，没有达到Lazy Loading的效果。如果从始至终未使用过这个实例，则会造成实例的浪费。

2. 懒汉式（线程不安全）

代码

//懒汉式（线程不安全）
class Singleton {private Singleton() {}private static Singleton instance;public static Singleton getInstance() {if (instance == null) {instance = new Singleton();}return instance;}
}

缺点：

起到了Lazy Loading的效果,但是只能在单线程下使用。
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。

3. 懒汉式（线程安全，同步方法）

//懒汉式（线程安全, 同步方法）
class Singleton {private Singleton() {}private static Singleton instance;public static synchronized Singleton getInstance() {if (instance == null) {instance = new Singleton();}return instance;}
}

优点：解决了线程不安全问题。

缺点：效率太低。

4. 懒汉式（线程安全，同步代码块）

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

优点：解决方法3效率低的问题。

5. 双重检查

//懒汉式（双重检查）
class Singleton {private Singleton() {}private static volatile Singleton instance;//提供一个公共方法，加入双重检查，解决线程问题，同时解决懒加载问题//同时保证了效率public static synchronized Singleton getInstance() {if (instance == null) {synchronized (Singleton.class) {if(instance == null) {instance = new Singleton();}}}return instance;}
}

优点：线程安全;延迟加载;效率较高

6. 静态内部类

//懒汉式（静态内部类）
class Singleton {private Singleton() {}//写一个静态内部类，该类中有一个静态属性Singletonprivate static class SingletonInstance {private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();}public static synchronized Singleton getInstance() {return SingletonInstance.INSTANCE;}
}

优点:避免了线程不安全，利用静态内部类特点实现延迟加载，效率高。

7. 枚举

public class singleton1 {public static void main(String[] args) {Singleton singleton = Singleton.INSTANCE;Singleton singleton1 = Singleton.INSTANCE;System.out.println("singleton.hashCode() :" + singleton.hashCode());System.out.println("singleton1.hashCode() :" + singleton1.hashCode());System.out.println(singleton == singleton1);singleton.sayOk();}
}//使用枚举可以实现单例
enum Singleton {INSTANCE;public void sayOk() {System.out.println("OK");}
}

结果输出

singleton.hashCode() :1360875712
singleton1.hashCode() :1360875712
true
OK

结果显示它们是同一个对象。

优点：不仅能避免多线程同步问题，而且还能防止反序列化重新创建新的对象。

单例应用场景

Windows的Task Manager（任务管理器）就是很典型的单例模式（这个很熟悉吧），想想看，是不是呢，你能打开两个windows task manager吗？不信你自己试试看哦~
windows的Recycle Bin（回收站）也是典型的单例应用。在整个系统运行过程中，回收站一直维护着仅有的一个实例。
网站的计数器，一般也是采用单例模式实现，否则难以同步。
应用程序的日志应用，一般都何用单例模式实现，这一般是由于共享的日志文件一直处于打开状态，因为只能有一个实例去操作，否则内容不好追加。
Web应用的配置对象的读取，一般也应用单例模式，这个是由于配置文件是共享的资源。

单例模式注意事项和细节说明

单例模式保证了系统内存中该类只存在一个对象，节省了系统资源，对于一些需要频繁创建销毁的对象，使用单例模式可以提高系统性能
当想实例化一个单例类的时候，必须要记住使用相应的获取对象的方法，而不是使用new
单例模式使用的场景:需要频繁的进行创建和销毁的对象、创建对象时耗时过多或耗费资源过多(即:重量级对象)，但又经常用到的对象、工具类对象、频繁访问数据库或文件的对象(比如数据源、session工厂等)

在学习过程中，既是总结，也是希望能帮到大家，如有纰漏，请留言。

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