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java单例模式的几种实现

单例模式是用来保证这个类在运行期间只会被创建一个类实例,另外,单例模式提供了一个全局唯一访问这个类实例的访问点,就是getInstance方法。

对于单例模式而言,不管采用何种实现方式,它都只是关心类实例的创建问题,不关心具体的业务功能。

第一种方案:懒汉式

懒汉式的类的实例创建是在getInstance方法中,懒汉式是典型的时间换空间,也就是每次获取实例都会进行判断,看是否需要创建实例,浪费判断的时间。当然,如果一直没人使用的话,那就不会创建实例,则节约内存空间

package 单例模式;

/**
 * 懒汉式
 * @author Administrator
 *
 */
public class Singleton1 {
    private static Singleton1 uniqueInstance = null;
    
    private Singleton1(){}
    
    public static synchronized Singleton1 getInstance(){
        if(uniqueInstance == null){
            uniqueInstance = new Singleton1();
        }
        return uniqueInstance;
    }
    
}

这种懒汉式不加同步,所以是线程不安全的,可以加上synchornized使得线程安全:

public static synchronized Singleton getInstance(){}

但是这样会降低整个访问的速度,而且每次都要判断,可以使用“双重检查加锁”使得即线程安全,又能使性能不受到很大的影响。

“双重检查加锁”是指并不是每次进入getInstance方法都需要同步,而是先不同步,进入方法过后,先检查实例是否存在,如果不存在才进入下面的同步块,这是第一重检查,进入同步块过后,再次检查实例是否存在,不过不存在,就在同步的情况下创建一个实例,这是第二重检查。这样一来,就只需要同步一次了,从而减少了多次在同步的情况下进行判断所浪费的时间,实现如下:

package 单例模式;

/**
 * 双重加锁懒汉式
 * @author Administrator
 *
 */
public class Singleton3 {
    
    private volatile static Singleton3 instance = null;
    
    private Singleton3(){}
    
    public static Singleton3 getInstance(){
        if(instance == null){
            synchronized (Singleton3.class) {
                if(instance == null){
                    instance = new Singleton3();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

第二种方案:饿汉式

饿汉式是典型的空间换时间,当类加载的时候就会创建类实例,不管你用不用,先创建出来,然后每次电泳的时候,就不需要再判断了,节省了运行时间,饿汉式是线程安全的

package 单例模式;

/**
 * 饿汉式
 * @author Administrator
 *
 */

public class Singleton2 {
    
    private static Singleton2 uniqueInstance= new Singleton2();
    
    private Singleton2(){}
    
    public static Singleton2 getInstance(){
        return uniqueInstance;
    }
}

Java中一种更好的单例实现方式:


上面两种方案都有一定的缺陷,那么有没有一种方法既能够实现延迟加载,又能够实现线程安全呢?

要想实现线程安全,可以采用静态初始化器的方式,它可以由JVM来保证线程的安全性,例如前面的饿汉式,但这样一来,会浪费一定的空间。

如果有一种方法能够让类装载的时候不去初始化对象,不就解决问题了吗?一种可行的方法就是采用内部类,在这个内部类里面去创建对象实例,这样一来,只要不实用到这个类级内部类,就不会创建对象实例,从而同时实现延迟加载和线程安全。

实现如下:

package 单例模式;


/**
 * 使用内部静态类,线程安全且高效
 * @author Administrator
 *
 */
public class Singleton4 {
    
    private static class SingletonHolder{
        private static Singleton4 instance = new Singleton4();
    }
    
    private Singleton4(){
        
    }
    public static Singleton4 getInstance(){
        return SingletonHolder.instance;
    }
}

PS:不久前去参加珍爱网的春招,java开发工程师的面试有道题问到线程安全且高效的单例模式,就可以采用内部类的方式实现,可惜当时不懂。

java单例模式的几种实现