单例模式(七种)

来源:互联网 发布:java哪个版本稳定 编辑:程序博客网 时间:2024/05/21 08:50

       第一种(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;      }  }  
 注:这种写法lazy loading很明显,但是致命的是在多线程不能正常工作。

        第二种(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;      }  }  
注:这种写法能够在多线程中很好的工作,而且看起来它也具备很好的lazy loading,但是,遗憾的是,效率很低,99%情况下不需要同步。

       第三种(饿汉):

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

注: 这种方式基于classloder机制避免了多线程的同步问题,不过,instance在类装载时就实例化,虽然导致类装载的原因有很多种,在单例模式中大多数都是调用getInstance方法, 但是也不能确定有其他的方式(或者其他的静态方法)导致类装载,这时候初始化instance显然没有达到lazy loading的效果。

      第四种(饿汉,变种):

public class Singleton {      private Singleton instance = null;      static {      instance = new Singleton();      }      private Singleton (){}      public static Singleton getInstance() {      return this.instance;      }  } 
注: 表面上看起来差别挺大,其实更第三种方式差不多,都是在类初始化即实例化instance。

    第五种(静态内部类):

public class Singleton {      private static class SingletonHolder {      private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();      }      private Singleton (){}      public static final Singleton getInstance() {      return SingletonHolder.INSTANCE;      }  } 
注:这种方式同样利用了classloder的机制来保证初始化instance时只有一个线程,它跟第三种和第四种方式不同的是(很细微的差别):第三种和第四种方式是只要Singleton类被装载了,那么instance就会被实例化(没有达到lazy loading效果),而这种方式是Singleton类被装载了,instance不一定被初始化。因为SingletonHolder类没有被主动使用,只有显示通过调用getInstance方法时,才会显示装载SingletonHolder类,从而实例化instance。想象一下,如果实例化instance很消耗资源,我想让他延迟加载,另外一方面,我不希望在Singleton类加载时就实例化,因为我不能确保Singleton类还可能在其他的地方被主动使用从而被加载,那么这个时候实例化instance显然是不合适的。这个时候,这种方式相比第三和第四种方式就显得很合理。
     第六种(枚举):

public enum Singleton {      INSTANCE;      public void whateverMethod() {      }  }  
注:这种方式是Effective Java作者Josh Bloch 提倡的方式,它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,可谓是很坚强的壁垒啊,不过,个人认为由于1.5中才加入enum特性,用这种方式写不免让人感觉生疏,在实际工作中,应该没有人这么写过。

     第七种(双重校验锁):

public class Singleton {      private volatile static Singleton singleton;      private Singleton (){}      public static Singleton getSingleton() {      if (singleton == null) {          synchronized (Singleton.class) {          if (singleton == null) {              singleton = new Singleton();          }          }      }      return singleton;      }  }  
注:在JDK1.5之后,双重检查锁定才能够正常达到单例效果。


       总结:   

                   有两个问题需要注意:

                                1.如果单例由不同的类装载器装入,那便有可能存在多个单例类的实例。假定不是远端存取,例如一些servlet容器对每个servlet使用完全不                                   同的类装载器,这样的话如果有两个servlet访问一个单例类,它们就都会有各自的实例。


                                2.如果Singleton实现了java.io.Serializable接口,那么这个类的实例就可能被序列化和复原。不管怎样,如果你序列化一个单例类的对象,                                   接下来复原多个那个对象,那你就会有多个单例类的实例。

             修复:问题一
                        
private static Class getClass(String classname)                                               throws ClassNotFoundException {           ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();                 if(classLoader == null)              classLoader = Singleton.class.getClassLoader();                 return (classLoader.loadClass(classname));        }     }  
         修复:问题二
public class Singleton implements java.io.Serializable {        public static Singleton INSTANCE = new Singleton();              protected Singleton() {                }        private Object readResolve() {                 return INSTANCE;           }    }   

 ** 不过一般来说,第一种不算单例,第四种和第三种就是一种,如果算的话,第五种也可以分开写了。所以说,一般单例都是五种写法。懒汉,饿汉,双重校验锁,枚举和静态内部类。