單例模式是設(shè)計(jì)模式中相對(duì)簡(jiǎn)單的，只有一個(gè)單例類，沒(méi)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(gè)對(duì)象，通常是該類需要消耗太多的資源或者沒(méi)有沒(méi)有多個(gè)實(shí)例的理由。程序員在Java模式設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該如何更好地使用單例模式呢？本文動(dòng)力節(jié)點(diǎn)的老師就為大家詳解一下單例模式，希望對(duì)大家有用。

為何需要單例模式

對(duì)于系統(tǒng)中的某些類來(lái)說(shuō)，只有一個(gè)實(shí)例很重要，例如，一個(gè)系統(tǒng)只能有一個(gè)窗口管理器或文件系統(tǒng)；一個(gè)系統(tǒng)只能有一個(gè)計(jì)時(shí)工具或ID（序號(hào)）生成器。

單例模式設(shè)計(jì)要點(diǎn)

保證該類只有一個(gè)實(shí)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(wú)法通過(guò)調(diào)用該類的構(gòu)造方法來(lái)實(shí)例化該類的對(duì)象，提供一個(gè)該實(shí)例的訪問(wèn)點(diǎn)。一般由該類自己負(fù)責(zé)創(chuàng)建實(shí)例，并提供一個(gè)靜態(tài)方法作為該實(shí)例的訪問(wèn)點(diǎn)。

餓漢 vs. 懶漢

餓漢 聲明實(shí)例引用時(shí)即實(shí)例化

懶漢 靜態(tài)方法第一次被調(diào)用前不實(shí)例化，也即懶加載。對(duì)于創(chuàng)建實(shí)例代價(jià)大，且不定會(huì)使用時(shí)，使用懶加載模式可以減少開(kāi)銷(xiāo)。

實(shí)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(diǎn)：達(dá)到了Lazy Loading的效果

缺點(diǎn)：只有在單線程下能保證只有一個(gè)實(shí)例，多線程下有創(chuàng)建多個(gè)實(shí)例的風(fēng)險(xiǎn)

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(diǎn)：線程安全，可確保正常使用下（不考慮通過(guò)反射調(diào)用私有構(gòu)造方法）只有一個(gè)實(shí)例

缺點(diǎn)：每次獲取實(shí)例都需要申請(qǐng)鎖，開(kāi)銷(xiāo)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(diǎn)：不需要在每次調(diào)用時(shí)加鎖，效率比上一個(gè)高

缺點(diǎn)：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(diǎn)：使用了雙重檢查，很大程度上避免了線程不安全，同時(shí)也避免了不必要的鎖開(kāi)銷(xiāo)

缺點(diǎn)：依然存在創(chuàng)建多個(gè)實(shí)例的可能。因?yàn)槊總€(gè)線程都有自己的一份拷貝，并不能保證實(shí)例化后將INSTANCE的引用拷回主內(nèi)存，不能保證對(duì)其它線程立即可見(jiàn)，所以仍然有可能造成多個(gè)實(shí)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(diǎn)：使用了雙重檢查，同時(shí)使用volatile修飾INSTANCE，避免由于多線性同步和可見(jiàn)性問(wèn)題造成的多實(shí)例

缺點(diǎn)：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(diǎn)：實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，無(wú)線程同步問(wèn)題

缺點(diǎn)：在類裝載時(shí)完成實(shí)例化。若該實(shí)例一直未被使用，則會(huì)造成資源浪費(fèi)

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(diǎn)：無(wú)線程同步問(wèn)題

缺點(diǎn)：類裝載時(shí)創(chuàng)建實(shí)例，無(wú)Lazy Loading。實(shí)例一直未被使用時(shí)，會(huì)浪費(fèi)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(diǎn)：無(wú)線程同步問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了懶加載（Lazy Loading）。因?yàn)橹挥姓{(diào)用getInstance時(shí)才會(huì)裝載內(nèi)部類，才會(huì)創(chuàng)建實(shí)例

缺點(diǎn)：NA

枚舉 不推薦

package com.jasongj.singleton9;

public enum Singleton {

  INSTANCE;

  public void whatSoEverMethod() { }

}

優(yōu)點(diǎn)：無(wú)線程同步問(wèn)題，且能防止通過(guò)反射創(chuàng)建新的對(duì)象

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

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