单例模式 六种写法

单例的使用:有些对象只需要一个,比如:线程池、缓存、对话框、处理偏好设置和注册表的对象、日志对象,充当打印机、显卡等设备的驱动程序的对象。

使用场景:1、要求生产唯一序列号;2、WEB 中的计数器,不用每次刷新都在数据库里加一次,用单例先缓存起来;3、创建的一个对象需要消耗的资源过多,比如 I/O 与数据库的连接等。

注意:其他的写法,都是基于以下六种写法。

/**
 * 单例模式
 * 定义:保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。
 * 
 * @author TinyDolphin
 * 2017/10/22 22:35.
 */
public class Singleton {

    /*//①、(懒汉式)lazy loading & 线程不安全 ,只适用于单线程环境(不好的解法)
    private Singleton(){}
    private static Singleton instance;
    public static Singleton getInstance(){
        if(instance == null)
            instance = new Singleton();
        return instance;
    }//*/

    /*//②、(懒汉式)lazy loading & 线程安全,但效率很低。(不好的解法)
       // 优点:lazy loading,避免内存浪费。
       // 缺点:必须加锁 synchronized 才能保证单例,而大部分时候我们是用不到同步的,所以不建议使用。
     private Singleton(){}
     private static Singleton instance;
     public static synchronized Singleton getInstance(){
         if(instance==null)
             instance = new Singleton();
         return instance;
     }
     //*/

    /*//③、(饿汉式)no lazy loading,线程安全,但容易产生垃圾对象。(不好的解法)
      // 优点:没有加锁,获取对象得到速度快,执行效率提高
      // 缺点:类加载时就初始化,浪费内存,且类加载较慢
     private Singleton(){}
     private static Singleton instance = new Singleton();
     public static Singleton getInstance(){
         return instance;
     }
    //*/

    /*//④、双检锁/双重校验锁(DCL,即 double-checked locking),lazy loading & 线程安全(可行的解法)
       // 优点:资源利用率高,第一次执行getInstance 时单例对象才被实例化,效率高
       // 缺点:第一次加载时稍慢,在高并发环境下也有一定的缺陷(发生的概率很小)
     private Singleton(){}
     private volatile static Singleton instance;
     public static Singleton getInstance(){
         if(instance == null){
             synchronized (Singleton.class){
                 if(instance == null){
                     instance = new Singleton();
                 }
             }
         }
         return instance;
     }
    //*/

    /*//⑤、登记式/静态内部类 lazy loading & 线程安全 (推荐使用,包括面试)
       // 第一次类加载并不会初始化 Instance,只有第一次调用 getInstance 方法时,虚拟机加载 SingletonHolder 并初始化 Instance
    private Singleton(){}
    private static class SingletonHolder{
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }
    public static final Singleton getInstance(){
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }
     //*/

}
//⑥、实现单例模式的最佳方法。更简洁,自动支持序列化机制,绝对防止多次实例化。但是大部分应用开发很少用枚举,可读性不高,(不建议用)。
public enum Singleton {
    INSTANCE;
    public void whateverMethod(){}
}

下面扩展一种:单例统一管理类

//用 SingletonManager 将多种的单例类统一管理,在使用时根据 key 获取对象对应类型的对象(严格意义上,不能称为单例,而算是如何管理类对象)
public class SingletonManager {
    private static Map<String,Object> objectMap = new HashMap<String,Object>();
    private SingletonManager(){}
    public static void registerService(String key,Object instance){
        if(!objectMap.containsKey(key)){
            objectMap.put(key,instance);
        }
    }
    public static Object getService(String key){
        return objectMap.get(key);
    }
}

经验之谈:
第 ① 种和第 ② 种懒汉式:不建议使用;
第 ③ 种饿汉式建议使用;
第 ⑤ 种登记方式:在明确实现 lazy loading 效果下使用(强烈建议使用,面试加分项);
第 ⑥ 种枚举方式:涉及到反序列化创建对象
第 ④ 种双检锁方式:其他特殊的需求。

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