单例模式

1、饿汉式(静态常量)(线程安全)


public class Singleton {

private final static Singleton INSTANCE = new Singleton();

private Singleton(){}

public static Singleton getInstance(){
return INSTANCE;
}
}


优点:这种写法比较简单,就是在类装载的时候就完成实例化。避免了线程同步问题。

缺点:在类装载的时候就完成实例化,没有达到Lazy Loading的效果。如果从始至终从未使用过这个实例,则会造成内存的浪费。

2、饿汉式(静态代码块)(线程安全)


public class Singleton {

private static Singleton instance;

static {
instance = new Singleton();
}

private Singleton() {}

public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}


这种方式和上面的方式类似,只不过将类实例化的过程放在了静态代码块中,也是在类装载的时候,就执行静态代码块中的代码,初始化类的实例。

3、懒汉式(线程不安全)


public class Singleton {

private static Singleton singleton;

private Singleton() {}

public static Singleton getInstance() {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}
}


4、懒汉式(线程安全,同步方法)


public class Singleton {

private static Singleton singleton;

private Singleton() {}

public static synchronized Singleton getInstance() {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}
}


说明:synchronized 将getInstance() 进行了线程同步,执行效率低下

5、懒汉式,(线程不安全,同步代码块)


public class Singleton {

private static Singleton singleton;

private Singleton() {}

public static Singleton getInstance() {
if (singleton == null) {
synchronized (Singleton.class) {
singleton = new Singleton();
}
}
return singleton;
}
}


说明:当多个线程同时到达且均执行了if (singleton == null)判断语句时,便会创建多个实例。

6、双重检查(线程不安全)


public class Singleton {

private static Singleton singleton;

private Singleton() {}

public static Singleton getInstance() {
检查1
if (singleton == null) {
synchronized (Singleton.class) {
检查2
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
}
}
return singleton;
}
}


说明:new操作不具有原子性,可能因指令重排导致singleton 引用指向了空间地址,但对象不存在。

分析:

new编译后的伪代码表示:

alloc = allocat(); // 分配内存地址 #1
constructor(alloc); // 执行构造函数,创建对象 #2
singleton = alloc; //引用指向 #3
指令重排后表示

alloc = allocat(); // 分配内存地址 #1
singleton = alloc ; //引用指向 #3 当第一个线程执行到这里时,由于线程调度,并未执行下面的对象创建指令,此时恰好有其他线程调用getInstance(),而singleton引用已不为null,就会返回没有对象的地址引用,使用时引发对象不存在异常
constructor(alloc ); // 执行构造函数,创建对象 #2
7、双重检查+volatile (线程安全)


public class Singleton {

private static volatile Singleton singleton;

private Singleton() {}

public static Singleton getInstance() {
if (singleton == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
}
}
return singleton;
}
}


说明:volatile 关键字阻止了使用singleton代码行前后的指令重排

优点:线程安全;延迟加载;效率较高。

8、静态内部类(线程安全)

public class Singleton {

private Singleton() {}

private static class SingletonInstance {
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}

public static Singleton getInstance() {
return SingletonInstance.INSTANCE;
}
}

说明:这种方式跟饿汉式方式采用的机制类似,但又有不同。两者都是采用了类装载的机制来保证初始化实例时只有一个线程。不同的地方在饿汉式方式是只要Singleton类被装载就会实例化,没有Lazy-Loading的作用,而静态内部类方式在Singleton类被装载时并不会立即实例化,而是在需要实例化时,调用getInstance方法,才会装载SingletonInstance类,从而完成Singleton的实例化。

类的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化,所以在这里,JVM帮助我们保证了线程的安全性,在类进行初始化时,别的线程是无法进入的。

优点:避免了线程不安全,延迟加载,效率高。

9、枚举(线程安全)
public enum Singleton {
INSTANCE;
public void whateverMethod() {

}
}

原文地址:https://www.cnblogs.com/wangyingshuo/p/14116842.html