Java 单例模式写法有很多种,不管它的写法怎么变化,都离不开这三步:
- 私有的静态变量
- 私有的构造方法
- 公有的静态的获取实例的方法
1、懒汉式,线程不安全
public class Singleton1 {
private static Singleton1 instance;
private Singleton1() {}
public static Singleton1 getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton1();
}
return instance;
}
}
懒汉就是懒加载,即在第一次调用时才初始化,避免了内存的浪费。这种方式是最基本的实现方式,这种实现不支持多线程。因为没有加锁 synchronized,在多线程不能正常工作。
2、懒汉式,线程安全
public class Singleton2 {
private static Singleton2 instance;
private Singleton2() {}
public static synchronized Singleton2 getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton2();
}
return instance;
}
}
这种方式,在第一种方式上加了同步锁,而且能够在多线程中很好的工作,但是效率不高,因为同步锁会影响效率,而大多数 情况下不需要同步。
3、饿汉式
public class Singleton3 {
private static Singleton3 instance = new Singleton3();
private Singleton3() {}
public static Singleton3 getInstance() {
return instance;
}
}
这种方式在类加载时就初始化,容易产生垃圾对象,浪费内存。这种方式是线程安全的,它是基于 classloder 机制避免了多线程的同步问题。
4、双重校验锁
public class Singleton4 {
private volatile static Singleton4 singleton;
private Singleton4() {}
public static Singleton4 getSingleton() {
if (singleton == null) {
synchronized (Singleton4.class) {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton4();
}
}
}
return singleton;
}
}
这种方式采用双锁机制,线程安全且在多线程情况下能保持高性能。其实这是对第二种方式的强化。
5、静态内部类
public class Singleton5 {
private static class SingletonHolder {
private static final Singleton5 INSTANCE = new Singleton5();
}
private Singleton5() {}
public static final Singleton5 getInstance() {
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
}
这种方式同样利用了 classloder 机制来保证初始化 instance 时只有一个线程,它跟第 3 种方式不同的是:第 3 种方式只要 Singleton 类被装载了,那么 instance 就会被实例化(没有达到延迟加载的效果),而这种方式是 Singleton 类被装载了,instance 不一定被初始化。因为 SingletonHolder 类没有被主动使用,只有通过显式调用 getInstance 方法时,才会显式装载 SingletonHolder 类,从而实例化 instance。
如果实例化 instance 很消耗资源,所以想让它延迟加载,另外一方面,又不希望在 Singleton 类加载时就实例化,因为不能确保 Singleton 类还可能在其他的地方被主动使用从而被加载,那么这个时候实例化 instance 显然是不合适的。这个时候,这种方式相比第 3 种方式就显得很合理。
6、枚举
public enum Singleton6{
INSTANCE;
public void whateverMethod() {
}
}
这种实现方式简直是神的写法。它更简洁,不仅能避免多线程同步问题,而且自动支持序列化机制,防止反序列化重新创建新的对象,防止多次实例化。这种方式是 Effective Java 作者 Josh Bloch 提倡的方式,但是,使用的不多,因为,你我都不是神。
备注:一般情况下,
不建议使用第 1 种,线程不安全;
不建议使用第 2 种,效率不高;
第 3 种饿汉方式,可行,但是没有延时加载的效果,浪费内存
第 4 种双重校验锁,可行;
在要明确实现延迟加载效果时,使用第 5 种静态内部类;
涉及到反序列化创建对象时,可使用第 6 种枚举方式。