Java设计模式--单例模式

单例模式

单例模式意图就时为了确保一个类有且只有一个实例，并为它提供一个全局访问点。

为了避免多线程对单例模式的同时初始化这种竞争，需要使用锁机制来协调不同线程对同一个方法的执行。

饿汉式和懒汉式区别

从名字上来说，饿汉和懒汉，

饿汉就是类一旦加载，就把单例初始化完成，保证getInstance的时候，单例是已经存在的了，

而懒汉比较懒，只有当调用getInstance的时候，才回去初始化这个单例。

懒汉式单例

//懒汉式单例类.在第一次调用的时候实例化自己   public class Singleton {      private Singleton() {}      private static Singleton single=null;      //静态工厂方法       public static Singleton getInstance() {           if (single == null) {                 single = new Singleton();           }            return single;      }  }  

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Singleton通过将构造方法限定为private避免了类在外部被实例化，在同一个虚拟机范围内，Singleton的唯一实例只能通过getInstance()方法访问。

（事实上，通过Java反射机制是能够实例化构造方法为private的类的，那基本上会使所有的Java单例实现失效。此问题在此处不做讨论，姑且掩耳盗铃地认为反射机制不存在。）

但是以上懒汉式单例的实现没有考虑线程安全问题，它是线程不安全的

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饿汉式单例

//饿汉式单例类.在类初始化时，已经自行实例化   public class Singleton {      private Singleton() {}      private static final Singleton single = new Singleton();      //静态工厂方法       public static Singleton getInstance() {          return single;      }  } 

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饿汉式在类创建的同时就已经创建好一个静态的对象供系统使用，以后不再改变，所以天生是线程安全的。

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多线程下的单例：

1.加锁

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

2.双重检查加锁

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

3.静态内部类

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

}

另外从以下两点再区分以下这两种方式：

1、线程安全：

饿汉式天生就是线程安全的，可以直接用于多线程而不会出现问题，

懒汉式本身是非线程安全的，为了实现线程安全有几种写法，分别是上面的1、2、3，这三种实现在资源加载和性能方面有些区别。

2、资源加载和性能：

饿汉式在类创建的同时就实例化一个静态对象出来，不管之后会不会使用这个单例，都会占据一定的内存，但是相应的，在第一次调用时速度也会更快，因为其资源已经初始化完成，

而懒汉式顾名思义，会延迟加载，在第一次使用该单例的时候才会实例化对象出来，第一次调用时要做初始化，如果要做的工作比较多，性能上会有些延迟，之后就和饿汉式一样了。

至于1、2、3这三种实现又有些区别，

第1种，在方法调用上加了同步，虽然线程安全了，但是每次都要同步，会影响性能，毕竟99%的情况下是不需要同步的，

第2种，在getInstance中做了两次null检查，确保了只有第一次调用单例的时候才会做同步，这样也是线程安全的，同时避免了每次都同步的性能损耗

第3种，利用了classloader的机制来保证初始化instance时只有一个线程，所以也是线程安全的，同时没有性能损耗，所以一般我倾向于使用这一种。

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知识点补充：

Java中的所有类，必须被装载到jvm中才能运行，这个装载工作是由jvm中的类装载器完成的，类装载器所做的工作实质是把类文件从硬盘读取到内存中，JVM在加载类的时候，都是通过ClassLoader的loadClass（）方法来加载class的，loadClass使用双亲委派模式。

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