Java设计模式（二）：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。

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

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() {@Overridepublic 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;}@Overridepublic 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；