单例模式的5种实现方式，以及在多线程环境下5种创建单例模式的效率

这段时间从头温习设计模式。记载下来，以便自己复习，也分享给大家。

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package com.iter.devbox.singleton;
/**
* 饿汉式
* @author Shearer
*
*/
public class SingletonDemo1 {
// 类的静态成员变量只初始化一次，天然是线程安全的
private static final SingletonDemo1 instance = new SingletonDemo1();
private SingletonDemo1(){}
public static SingletonDemo1 getInstance() {
return instance;
}
}
package com.iter.devbox.singleton;
/**
* 懒汉式
* @author Shearer
*
*/
public class SingletonDemo2 {
// 类初始化时，不初始化这个对象（延迟加载，真正用的时候再创建）
private static SingletonDemo2 instance;
private SingletonDemo2(){}
// 方法同步，调用效率低
public static synchronized SingletonDemo2 getInstance() {
if (null == instance)
instance = new SingletonDemo2();
return instance;
}
}
package com.iter.devbox.singleton;
/**
* 双重检查锁实现
* 将同步放到if内部，提高了执行的效率。
* 不必每次获取对象时都进行同步，只有第一次才同步。
* 创建了以后就没有必要了。
* 问题：
* 由于编译器优化原因和JVM底层内部模型原因，偶尔会出问题，不建议使用。
* @author Shearer
*
*/
public class SingletonDemo3 {
private static SingletonDemo3 instance = null;
private SingletonDemo3(){}
public static SingletonDemo3 getInstance() {
if (null == instance) {
SingletonDemo3 sc;
synchronized (SingletonDemo3.class) {
sc = instance;
if (null == sc) {
synchronized (SingletonDemo3.class) {
if (null == sc) {
sc = new SingletonDemo3();
}
}
instance = sc;
}
}
}
return instance;
}
}
package com.iter.devbox.singleton;
/**
* 静态内部类实现方式（也是一种懒加载方式）
* 这种方式：线程安全，调用效率高，并且实现了延迟加载
* @author Shearer
*
*/
public class SingletonDemo4 {
private static class SingletonClassInstance {
private static final SingletonDemo4 instance = new SingletonDemo4();
}
// 方法没有同步，调用效率高
public static SingletonDemo4 getInstance() {
return SingletonClassInstance.instance;
}
private SingletonDemo4(){}
}
package com.iter.devbox.singleton;
/**
* 通过枚举实现单例模式(没有延迟加载)
* 线程安全，调用效率高，不能延迟加载。
* 并且可以天然的防止反射和反序列化漏洞
* @author Shearer
*
*/
public enum SingletonDemo5 {
// 枚举元素，本身就是单例对象
INSTANCE;
// 可以添加自己需要的操作
public void singletonOperation() {
System.out.println("枚举类里面的方法调用");
}
}

测试多线程环境下5种创建单例模式的效率

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package com.iter.devbox.singleton;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
/**
* 测试多线程环境下5种创建单例模式的效率
*
* @author Shearer
*
*/
public class Client4 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
long begin = System.currentTimeMillis();
int threadNum = 100; // 100个线程（10个线程的情况下，运行多次有时候耗时为0！所以让线程多一点！）
final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(threadNum);
for (int i = 0; i < threadNum; i++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
Object obj1 = SingletonDemo1.getInstance(); // 15.饿汉式
// Object obj2 = SingletonDemo2.getInstance(); // 156.懒汉式
// Object obj3 = SingletonDemo3.getInstance(); // 16.双重检查锁，不要使用！
// Object obj4 = SingletonDemo4.getInstance(); // 15.静态内部类
// Object obj5 = SingletonDemo5.INSTANCE; // 16.枚举实现
}
countDownLatch.countDown();
}
}).start();
}
/* for (int i = 0; i < threadNum; i++) {
new Thread(new MyRunnable(countDownLatch)).start();
}*/
countDownLatch.await(); // main线程阻塞，直到计数器变为0，才会继续往下执行
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("总耗时：" + (end - begin));
}
}
/*class MyRunnable implements Runnable {
private CountDownLatch countDownLatch;
public MyRunnable(CountDownLatch countDownLatch) {
this.countDownLatch = countDownLatch;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
// Object obj1 = SingletonDemo1.getInstance(); // 15.饿汉式
// Object obj2 = SingletonDemo2.getInstance(); // 156.懒汉式
// Object obj3 = SingletonDemo3.getInstance(); // 16.双重检查锁，不要使用！
// Object obj4 = SingletonDemo4.getInstance(); // 31.静态内部类
Object obj5 = SingletonDemo5.INSTANCE; // 16.枚举实现
}
countDownLatch.countDown();
}
}*/

选择哪种方式实现单例模式？结论：

单例对象占用资源少，不需要延迟加载：

枚举式好于饿汉式

单例对象占用资源大，需要延迟加载：

静态内部类式好于懒汉式

常用的两种方式，饿汉式和懒汉式，单例对象占用资源少时，选用饿汉式；反之，用懒汉式。

就效率来说，由于懒汉式需要同步，效率最低。

如果单例对象占用资源少，无需延迟加载，使用饿汉式或枚举式；

如果单例对象占用资源大，需要延迟加载，使用静态内部类；

本文转自http://blog.csdn.net/hardwin/article/details/51480608，所有权利归原作者所有。

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