Java设计模式の单例模式

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目录

　　1.定义

　　2.常见的集中单例实现

　　　　a.饿汉式,线程安全 但效率比较低

　　　　b.单例模式的实现：饱汉式,非线程安全

　　　　c.饱汉式,线程安全简单实现

　　　　d.线程安全 并且效率高  单例模式最优方案

　　3.总结

　　　　a.使用枚举的单例模式

　　　　b.使用枚举，static处调用,初始化一次

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1.定义

确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点！

2.常见的集中单例实现

　　a.饿汉式,线程安全 但效率比较低

/**
 * 单例模式的实现：饿汉式,线程安全 但效率比较低
 */
public class SingletonTest {  

    // 定义一个私有的构造方法
    private SingletonTest() {
    }  

    // 将自身的实例对象设置为一个属性,并加上Static和final修饰符
    private static final SingletonTest instance = new SingletonTest();  

    // 静态方法返回该类的实例
    public static SingletonTest getInstancei() {
        return instance;
    }  

}

　　b.单例模式的实现：饱汉式,非线程安全

/**
 * 单例模式的实现：饱汉式,非线程安全
 *
 */
public class SingletonTest {

    // 定义私有构造方法（防止通过 new SingletonTest()去实例化）
    private SingletonTest() {
    }   

    // 定义一个SingletonTest类型的变量（不初始化，注意这里没有使用final关键字）
    private static SingletonTest instance;   

    // 定义一个静态的方法（调用时再初始化SingletonTest，但是多线程访问时，可能造成重复初始化问题）
    public static SingletonTest getInstance() {
        if (instance == null)
            instance = new SingletonTest();
        return instance;
    }
} 

　　c.饱汉式,线程安全简单实现

/**
 * 单例模式的实现：饱汉式,线程安全简单实现
 *
 */
public class SingletonTest {

    // 定义私有构造方法（防止通过 new SingletonTest()去实例化）
    private SingletonTest() {
    }   

    // 定义一个SingletonTest类型的变量（不初始化，注意这里没有使用final关键字）
    private static SingletonTest instance;   

    // 定义一个静态的方法（调用时再初始化SingletonTest，使用synchronized 避免多线程访问时，可能造成重的复初始化问题）
    public static synchronized  SingletonTest getInstance() {
        if (instance == null)
            instance = new SingletonTest();
        return instance;
    }
} 

　　d.线程安全 并且效率高  单例模式最优方案

/**
 * 单例模式最优方案
 * 线程安全  并且效率高
 *
 */
public class SingletonTest { 

    // 定义一个私有构造方法
    private SingletonTest() { 

    }
    //定义一个静态私有变量(不初始化，不使用final关键字，使用volatile保证了多线程访问时instance变量的可见性，避免了instance初始化时其他变量属性还没赋值完时，被另外线程调用)
    private static volatile SingletonTest instance;  

    //定义一个共有的静态方法，返回该类型实例
    public static SingletonTest getIstance() {
        // 对象实例化时与否判断（不使用同步代码块，instance不等于null时，直接返回对象，提高运行效率）
        if (instance == null) {
            //同步代码块（对象未初始化时，使用同步代码块，保证多线程访问时对象在第一次创建后，不再重复被创建）
            synchronized (SingletonTest.class) {
                //未初始化，则初始instance变量
                if (instance == null) {
                    instance = new SingletonTest();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

3.总结

　　【以上单例模式】传统的两私有一公开（私有构造方法、私有静态实例(懒实例化/直接实例化)、公开的静态获取方法）涉及线程安全问题（即使有多重检查锁也可以通过反射破坏单例）

目前最为安全的实现单例的方法是通过内部静态enum的方法来实现，因为JVM会保证enum不能被反射并且构造器方法只执行一次。如下

　　a.使用枚举的单例模式

/**
 * 使用枚举的单例模式
 *
 * @author yzl
 * @see [相关类/方法]（可选）
 * @since [产品/模块版本] （可选）
 */
public class EnumSingleton{
    private EnumSingleton(){}
    public static EnumSingleton getInstance(){
        return Singleton.INSTANCE.getInstance();
    }

    private static enum Singleton{
        INSTANCE;

        private EnumSingleton singleton;
        //JVM会保证此方法绝对只调用一次
        private Singleton(){
            singleton = new EnumSingleton();
        }
        public EnumSingleton getInstance(){
            return singleton;
        }
    }
}

　　b.使用枚举，static处调用,初始化一次

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 初始化的优雅实现
 * 可以在static处调用，
 * 也可以在普通方法里调用，都保证只初始化一次
 *
 * 当然将enum块的代码直接放到StaticInitTest类的private static 方法里做也是可以的
 *
 * @author yzl
 * @see [相关类/方法]（可选）
 * @since [产品/模块版本] （可选）
 */
public class StaticInitTest {
    private static List<Integer> dataList = null;

    static{
        dataList = Singleton.INSTANCE.init();
    }

    /**
     *
     * 单例模式来填充数据
     *
     * @author yzl
     * @see [相关类/方法]（可选）
     * @since [产品/模块版本] （可选）
     */
    private static enum Singleton {
        INSTANCE;
        private List<Integer> list;

        private Singleton(){
            fillData();
        }
        /**
         *
         * 初始化数据
         *
         * @see [相关类/方法](可选)
         * @since [产品/模块版本](可选)
         */
        private void fillData(){
            list = new ArrayList<Integer>(5);
            for(int i =1; i<6; i++){
                list.add(i);
            }
        }

        /**
         *
         * 初始化的入口
         *
         * @see [相关类/方法](可选)
         * @since [产品/模块版本](可选)
         */
        public List<Integer> init(){
            return list;
        }
    }
}

参考资料：java单例之enum实现方式

　　　　　java设计模式--单例模式