Design Pattern Singleton - tenji/ks GitHub Wiki

设计模式之单例模式

单例的五种写法及应用场景

1、懒汉，线程安全

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

这种写法能够在多线程中很好的工作，而且看起来它也具备很好的lazy loading，但是，遗憾的是，效率很低，99%情况下不需要同步。

2、饿汉

public class Singleton
{
    private static Singleton instance = new Singleton();
        
    private Singleton()
    {
    }
    
    public static Singleton getInstance()
    {
        return instance;
    }
}

这种方式基于classloder机制避免了多线程的同步问题，不过，instance在类装载时就实例化，虽然导致类装载的原因有很多种，在单例模式中大多数都是调用getInstance方法，但是也不能确定有其他的方式（或者其他的静态方法）导致类装载，这时候初始化instance显然没有达到lazy loading的效果。

3、枚举

public class EnumSingleton {
    private EnumSingleton() {}
    public static EnumSingleton getInstance() {
        return Singleton.INSTANCE.getInstance();
    }
    
    private static enum Singleton {
        INSTANCE;
        
        private EnumSingleton singleton;
        //JVM会保证此方法绝对只调用一次
        private Singleton() {
            singleton = new EnumSingleton();
        }
        public EnumSingleton getInstance() {
            return singleton;
        }
    }
}

这种方式是Effective Java作者Josh Bloch 提倡的方式，它不仅能避免多线程同步问题，而且还能防止反序列化重新创建新的对象，可谓是很坚强的壁垒啊，不过，个人认为由于1.5中才加入enum特性，用这种方式写不免让人感觉生疏，在实际工作中，我也很少看见有人这么写过。

4、双重校验锁

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

这个是第二种方式的升级版，俗称双重检查锁定。在JDK1.5之后，双重检查锁定才能够正常达到单例效果。

5、静态内部类方式

public class Singleton
{
    private static class SingletonHolder
    {
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }
    
    private Singleton()
    {
    }
    
    public static final Singleton getInstance()
    {
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }
}

这种方式同样利用了classloder的机制来保证初始化instance时只有一个线程，它跟第三种和第四种方式不同的是（很细微的差别）：第三种和第四种方式是只要Singleton类被装载了，那么instance就会被实例化（没有达到lazy loading效果），而这种方式是Singleton类被装载了，instance不一定被初始化。因为SingletonHolder类没有被主动使用，只有显示通过调用getInstance方法时，才会显示装载SingletonHolder类，从而实例化instance。

想象一下，如果实例化instance很消耗资源，我想让他延迟加载，另外一方面，我不希望在Singleton类加载时就实例化，因为我不能确保Singleton类还可能在其他的地方被主动使用从而被加载，那么这个时候实例化instance显然是不合适的。这个时候，这种方式相比第三和第四种方式就显得很合理。

参考链接

Singleton Design Pattern