【转载】单例模式简介

Leefs 2020-02-20 PM 1385℃ 0条

# 【转载】单例模式简介

### 一、概述

单例模式是设计模式中相对简单且非常常见的一种设计模式，但是同时也是非常经典的**高频**面试题，相信还是有很多人在面试时会挂在这里。本篇文章主要针对单例模式做一个回顾，记录单例模式的应用场景、常见写法、针对线程安全进行调试（看得见的线程）以及总结。相信大家看完这篇文章之后，对单例模式有一个非常深刻的认识。

文章中按照常见的单例模式的写法，由浅入深进行讲解记录；以及指出该写法的不足，从而进行演进改造。

秉承废话少说的原则，我们下面快速开始

### 二、定义

**具体实现**

> （1）将构造方法私有化，使其不能在类的外部通过new关键字实例化该类对象。
>
> （2）在该类内部产生一个唯一的实例对象，并且将其封装为private static类型。
>
> （3）定义一个静态方法返回这个唯一对象。

**实现一：立即加载/“饿汉模式”**

立即加载使用就是使用类的时候已经将对象创建完毕（不管以后会不会使用到该实例化对象；先创建了再说。很着急的样子，故又被称为“饿汉模式”，）常见实现办法就是直接new实例化。

```java
public class Singleton{
	//将自身实例化对象设置为一个属性，并用static、final修饰
	private static final Singleton instance = new Singleton();
	
	//构造方法私有化
	private Singleton(){}
	//静态方法返回该实例
	public static Singleton getInstance(){
	    return instance;
	}
}
```

"饿汉模式"的优缺点：

优点：实现起来简单，没有多线程同步问题。

缺点：当类SingletonTest被加载的时候，会初始化static的instance,静态变量被创建并分配内存空间，从这以后，这个static的instance对象便一直占着这段内存（即便你还没有用到这个实例），当类被卸载时，静态变量被摧毁，并释放所占有的内存，因此在某些特定条件下会耗费内存。

**实现二：延迟加载/"懒汉模式"**

延迟加载就是调用get()方法时实例才被创建（先不急着实例化出对象，等要用的时候才给你创建出来。不着急，故又称为”懒汉模式“），常见的实现方法就是在get方法中进行new实例化。

```
public class Singleton{
	//将自身实例化对象设置为一个属性，并用static修饰
	private static Singleton instance;
	//构造方法私有化
	private Singleton(){}
	//静态方法返回该实例
	public static Singleton getInstance(){
		if(instance == null){
			instance = new Singleton();
		}
		return instance;
	}
}
```

"懒汉模式"的优缺点：

优点：实现起来比较简单，当类SingletonTest被加载的时候，静态变量static的instance未被创建并分配内存空间，当getInstance方法第一次被调用时，初始化instance变量，并分配内存，因此在某些条件下会节约了内存。

缺点：在多线程环境中，这种实现方法是完全错误的，根本不能保证单例的状态。

**实现三：线程安全”懒汉模式“**

```java
public class Singleton{
	//将自身实例化对象设置为一个属性 并用static修饰
	private static Singleton instance;
	//构造方式私有化
    private Singleton(){}
    //静态方法返回该实例，加synchronized关键字实现同步
    public static synchronized Singleton getInstance(){
        if(instance == null){
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}
```

优点：在多线程情形下，保证了”懒汉模式“的线程安全。

缺点：在多线程情形下，synchronized方法通常效率低，显然这不是最佳的实现方案。

实现四：DCL双检查锁机制（DCL:double checked locking）

```java
public class Singleton{
	//将自身实例化对象设置为一个属性 并用static修饰
	private static volatile Singleton instance;
	//构造方式私有化
    private Singleton(){}
    //静态方法返回该实例
    public static Singleton getInstance(){
        //第一次检查instance是否被实例化出来，如果没有进入if块
        if(instance == null){
            synchronized(Singleton.class){
                //某个线程取得了类锁。实例化对象前第二次检索instance是否已经被实例化出来，如果没有，才最终实例化对象
                if(instance == null){
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }	
}
```

方法四算是单例模式的最佳实现方式。内存占用率高，效率高，线程安全，多线程操作原子性。

*附：[原文链接](https://www.cnblogs.com/binaway/p/8889184.html)*

标签: 设计模式

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