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2021
05-28

Java设计模式之单例模式简介

一、饿汉式(静态常量)

public class Face {
        private static final Face instance = new Face();
 
        static Face getInstance() {
            return instance;
        }
 
        private Face() {
        }
    }
  • 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，没有懒加载的效果。如果从始至终从未使用过这个实例，则会造成内存的浪费。

二、饿汉式(静态代码块)

public class Face {
        private static Face instance;
 
        static {
            instance = new Face();
        }
 
        private Face() {
        }
 
        public static Face 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，没有达到懒加载的效果。如果从始至终从未使用过这个实例，则会造成内存的浪费。

三、懒汉式(线程不安全)

public class Face {
    private static Face instance;
 
    private Face() {
    }
 
    public static Face getInstance() {
        if (null == instance) {
            instance = new Face();
        }
        return instance;
    }
}
  • 优点：懒加载，只有使用的时候才会加载。
  • 缺点：但是只能在单线程下使用。如果在多线程下，一个线程进入了if (null == instance)判断语句块，还未来得及往下执行，另一个线程也通过了这个判断语句，这时便会产生多个实例。所以在多线程环境下不可使用这种方式

四、懒汉式(线程安全，同步方法)

public class Face {
    private static Face instance;
 
    private Face() {
    }
 
    public static synchronized Face getInstance() {
        if (null == instance) {
            instance = new Face();
        }
        return instance;
    }
}
  • 优点：懒加载，只有使用的时候才会加载，获取单例方法加了同步锁，保障线程安全。
  • 缺点：效率太低了，每个线程在想获得类的实例时候，执行getInstance()方法都要进行同步。

五、懒汉式(线程不安全，同步代码块)

public class Face {
    private static Face instance;
 
    private Face() {
    }
 
    public static Face getInstance() {
        if (null == instance) {
            synchronized (Face.class) {
                instance = new Face();
            }
        }
        return instance;
    }
}
  • 优点：改进了 懒汉式(线程安全，同步方法) 效率低的问题。
  • 缺点：不能完全保证单例，假如一个线程进入了if (null == instance)判断语句块，还未来得及往下执行，另一个线程也通过了这个判断语句，这时便会产生多个实例。

六、双重检查( DCL )

public class Face {
    private static volatile Face instance;
 
    private Face() {
    }
 
    public static Face getInstance() {
        if (null == instance) {
            synchronized (Face.class) {
                if (null == instance) {
                    instance = new Face();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}
  • 优点：线程安全；延迟加载；效率较高。
  • 缺点：JDK < 1.5 的时候不可用
  • 不可用原因：由于volatile关键字会屏蔽Java虚拟机所做的一些代码优化，可能会导致系统运行效率降低，而JDK 1.5 以及之后的版本都修复了这个问题。（谨记！！！）

七、静态内部类

public class Face {
    private static volatile Face instance;
 
    private Face() {
    }
 
    private static class FaceInstance {
        private static final Face faceInstance = new Face();
    }
 
    public static Face getInstance() {
        return FaceInstance.faceInstance;
    }
}
  • 优点：避免了线程不安全，延迟加载，效率高。
  • 缺点：暂无，最推荐使用。
  • 特点：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，没有懒加载的作用，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。

八、单例模式的优点

可以减少系统内存开支，减少系统性能开销，避免对资源的多重占用、同时操作

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