单例模式的几种实现方法

单例模式是一种常用的软件设计模式，属于GOF23中的创建性模式，也是设计模式中最简单的形式之一。它的核心作用是保证系统中一个类只有一个实例，同时提供一个访问该实例的全局访问点。
优点：单例模式会阻止其他对象实例化其自己的单例对象的副本，从而确保所有对象都访问唯一实例。减少了系统的开销，还可以在系统中设置全局访问点，可以共享资源。
缺点：不能解决删除单个对象的问题，可能无法访问库源代码。
主要有以下几种实现方法：


一.饿汉式（线程安全，调用效率高，但不能够延时加载）

public class Singleton{private static Singleton instance = new Singleton();  private Singleton(){}//方法不同步，调用效率高public static Singleton getInstance(){return instance;}}

类初始化时便创建一次实例，因此会降低内存的使用率，如果仅仅是加载该类，而不调用getInstance()，则会造成资源的浪费。由于JVM只会装载一次该类，不会发生并发访问的问题，因此线程安全。


二.懒汉式（线程安全，调用效率不高，但能够延时加载）

public class Singleton{//一开始不初始化这个对象，即可以延时加载private static Singleton instance;  private Singleton(){}//方法同步，调用效率不低public static synchronized Singleton getInstance(){if(instance==null){instance = new Singleton();}return instance;}}

lazy load! 如果不使用synchronized关键字实现同步方法，则线程不安全，在多线程中不能正常工作，使用synchronized便造成效率较低。

三.双重校验锁式（由于JVM底层内部模型的原因，可能会发生问题）

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

在JDK1.5之后，双重检校验锁式才能够正常达到单例效果。将同步内容放到if块中，不需要每次获取对象都要进行同步，因此提高了执行效率。


四.静态内部类式（线程安全，调用效率高，而且能够延时加载）

public class Singleton{private static class SingletonClassInstance {private static final Singleton instance = new Singleton();}private Singleton(){}//方法不同步，调用效率高public static Singleton getInstance(){return SingletonClassInstance.instance;}}

instance被static final进行修饰，保证了只有一个实例，而且仅仅被赋值一次，因此线程安全的，并且外部类没有static修饰，因此可以延时加载。具备并发调用效率高与延时加载的好处，是一种很不错的选择。


五.枚举式（线程安全，调用效率高，但不能够延时加载）

public enum Singleton{//单例对象！INSTANCE;//添加相关方法public void singletonMethod(){}}

实现比较简单，因为枚举本身便是单例模式，能够避免通过反射与反序列化进行破解单例。缺点便是不具备延时加载。


下面是阻止反射与反序列化破解单例的方法：
通过反射与反序列化可以破解除前四种方式，在构造函数中手动抛出异常可以控制反射破解，对于反序列化则通过readResolve()来进行防止。具体代码如下：

public class Singleton implements Serializable {private static Singleton instance;  private Singleton(){if(instance!=null){throw new RuntimeException();}}public static synchronized Singleton getInstance(){if(instance==null){instance = new Singleton();}return instance;}private Object readResolve() throws ObjectStreamException {return instance;}}