单例模式及其实现

单例模式

本介绍来自菜鸟教程
单例模式（Singleton Pattern）是 Java 中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

这种模式涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。
注意：

• 1、单例类只能有一个实例。
• 2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。
• 3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

单例模式的实现

饿汉式

• 线程安全
• 类加载时就初始化，浪费内存

// 饿汉式
public class Orange {
  private Orange() {}

  private static Orange o = new Orange();

  public static Orange getOrange() {
    return o;
  }
}

简单懒汉式

• 线程安全
• 执行效率低
• 第一次调用才初始化，避免内存浪费

// 简单懒汉式
class Apple {
  private Apple() {}

  private static Apple a = null;
  // 在饿汉式基础上，只有使用的时候才创建。synchronized是为了避免多线程造成的问题。
  public static synchronized Apple getApple() {
    if (a == null) {
      a = new Apple();
    }
    return a;
  }
}

DCL懒汉式（DCL即 double-checked locking）

• 线程安全

//DCL懒汉式
 class Peer {
    private Peer() {}
    // 在简单懒汉式基础上加了volatile关键字
    private static volatile Peer p = null;

    public static Peer getPeer() {
        if (p == null) {
            // 相对于简单懒汉式在方法上加锁，在代码块加锁可以提高效率
            synchronized (Peer.class) {
                if (p == null) {
                    p = new Peer();
                }
            }
        }
        return p;
    }
}

静态内部类懒汉式

• 线程安全
• 效果和DCL一样

// 静态内部类懒汉式
public class Banana {
  private Banana() {}

  private static class LazyHolder {
    private static final Banana b = new Banana();
  }

  public static final Banana getBanana() {
    return LazyHolder.b;
  }
}

枚举

（这个我不熟）

• 线程安全
• 这种实现方式还没有被广泛采用，但这是实现单例模式的最佳方法。它更简洁，自动支持序列化机制，绝对防止多次实例化。

//枚举
public enum Grape {
    INSTANCE;
    public void whateverMethod() {
    }
}

别人的经验之谈：一般情况下，不建议使用第 1 种和第 2 种懒汉方式，建议使用第 3 种饿汉方式。只有在要明确实现 lazy loading 效果时，才会使用第 5 种登记方式。如果涉及到反序列化创建对象时，可以尝试使用第 6 种枚举方式。如果有其他特殊的需求，可以考虑使用第 4 种双检锁方式。