單例模式是設(shè)計模式中相對簡單的，只有一個單例類，沒有其他的層次結(jié)構(gòu)與抽象。該模式需要確保該類只能生成一個對象，通常是該類需要消耗太多的資源或者沒有沒有多個實例的理由。程序員在Java模式設(shè)計的時候應(yīng)該如何更好地使用單例模式呢？本文動力節(jié)點的老師就為大家詳解一下單例模式，希望對大家有用。

為何需要單例模式

對于系統(tǒng)中的某些類來說，只有一個實例很重要，例如，一個系統(tǒng)只能有一個窗口管理器或文件系統(tǒng)；一個系統(tǒng)只能有一個計時工具或ID（序號）生成器。

單例模式設(shè)計要點

保證該類只有一個實例。將該類的構(gòu)造方法定義為私有方法，這樣其他處的代碼就無法通過調(diào)用該類的構(gòu)造方法來實例化該類的對象，提供一個該實例的訪問點。一般由該類自己負責(zé)創(chuàng)建實例，并提供一個靜態(tài)方法作為該實例的訪問點。

餓漢 vs. 懶漢

餓漢 聲明實例引用時即實例化

懶漢 靜態(tài)方法第一次被調(diào)用前不實例化，也即懶加載。對于創(chuàng)建實例代價大，且不定會使用時，使用懶加載模式可以減少開銷。

實現(xiàn)單例模式的九種方法

線程不安全的懶漢 - 多線程不可用

package com.jasongj.singleton1;

public class Singleton {

  private static Singleton INSTANCE;

  private Singleton() {};

  public static Singleton getInstance() {

    if (INSTANCE == null) {

      INSTANCE = new Singleton();

    }

    return INSTANCE;

  }

}

優(yōu)點：達到了Lazy Loading的效果

缺點：只有在單線程下能保證只有一個實例，多線程下有創(chuàng)建多個實例的風(fēng)險

同步方法下的懶漢 - 可用，不推薦

package com.jasongj.singleton2;

public class Singleton {

  private static Singleton INSTANCE;

  private Singleton() {};

  public static synchronized Singleton getInstance() {

    if (INSTANCE == null) {

      INSTANCE = new Singleton();

    }

    return INSTANCE;

  }

}

優(yōu)點：線程安全，可確保正常使用下（不考慮通過反射調(diào)用私有構(gòu)造方法）只有一個實例

缺點：每次獲取實例都需要申請鎖，開銷大，效率低

同步代碼塊下的懶漢 - 不可用

package com.jasongj.singleton3;

public class Singleton {

  private static Singleton INSTANCE;

  private Singleton() {};

  public static Singleton getInstance() {

    if (INSTANCE == null) {

      synchronized (Singleton.class) {

        INSTANCE = new Singleton();

      }

    }

    return INSTANCE;

  }

}

優(yōu)點：不需要在每次調(diào)用時加鎖，效率比上一個高

缺點：雖然使用了synchronized，但本質(zhì)上是線程不安全的。

不正確雙重檢查（Double Check）下的懶漢 - 不推薦

package com.jasongj.singleton4;

public class Singleton {

  private static Singleton INSTANCE;

  private Singleton() {};

  public static Singleton getInstance() {

    if (INSTANCE == null) {

      synchronized(Singleton.class){

        if(INSTANCE == null) {

          INSTANCE = new Singleton();

        }

      }

    }

    return INSTANCE;

  }

}

優(yōu)點：使用了雙重檢查，很大程度上避免了線程不安全，同時也避免了不必要的鎖開銷

缺點：依然存在創(chuàng)建多個實例的可能。因為每個線程都有自己的一份拷貝，并不能保證實例化后將INSTANCE的引用拷回主內(nèi)存，不能保證對其它線程立即可見，所以仍然有可能造成多個實例被創(chuàng)建

正確雙重檢查（Double Check）下的懶漢 - 推薦

package com.jasongj.singleton5;

public class Singleton {

  private static volatile Singleton INSTANCE;

  private Singleton() {};

  public static Singleton getInstance() {

    if (INSTANCE == null) {

      synchronized (Singleton.class) {

        if (INSTANCE == null) {

          INSTANCE = new Singleton();

        }

      }

    }

    return INSTANCE;

  }

}

優(yōu)點：使用了雙重檢查，同時使用volatile修飾INSTANCE，避免由于多線性同步和可見性問題造成的多實例

缺點：NA

靜態(tài)常量 餓漢 - 推薦

package com.jasongj.singleton6;

public class Singleton {

  private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();

  private Singleton() {};

  public static Singleton getInstance() {

    return INSTANCE;

  }

}

優(yōu)點：實現(xiàn)簡單，無線程同步問題

缺點：在類裝載時完成實例化。若該實例一直未被使用，則會造成資源浪費

靜態(tài)代碼塊 餓漢 可用

package com.jasongj.singleton7;

public class Singleton {

  private static Singleton INSTANCE;

  static{

    INSTANCE = new Singleton();

  }

  private Singleton() {};

  public static Singleton getInstance() {

    return INSTANCE;

  }

}

優(yōu)點：無線程同步問題

缺點：類裝載時創(chuàng)建實例，無Lazy Loading。實例一直未被使用時，會浪費資源

靜態(tài)內(nèi)部類 推薦

package com.jasongj.singleton8;

public class Singleton {

  private Singleton() {};

  public static Singleton getInstance() {

    return InnerClass.INSTANCE;

  }

  private static class InnerClass {

    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();

  }

}

優(yōu)點：無線程同步問題，實現(xiàn)了懶加載（Lazy Loading）。因為只有調(diào)用getInstance時才會裝載內(nèi)部類，才會創(chuàng)建實例

缺點：NA

枚舉 不推薦

package com.jasongj.singleton9;

public enum Singleton {

  INSTANCE;

  public void whatSoEverMethod() { }

}

優(yōu)點：無線程同步問題，且能防止通過反射創(chuàng)建新的對象

缺點：使用的是枚舉，而非類。同時單一實例的訪問點也不是一般單例模式的靜態(tài)方法

以上就是動力節(jié)點的Java講師為大家介紹的Java單例模式的使用方法和推薦實現(xiàn)單例模式的九種方法，相信能對你的學(xué)習(xí)有啟發(fā)。