單列模式

一、什麼是單列模式

單列模式（Singleton）保證一個類僅有一個實例，並提供一個訪問的全局訪問點，這種類型的設計模式屬於建立型模式。在開發中，會常常遇到一個全局使用的類頻繁地建立與銷燬，這會很是浪費系統的內存資源，並且容易致使錯誤甚至必定會產生錯誤，因此咱們單例模式所期待的目標或者說使用它的目的，是爲了儘量的節約內存空間，減小無謂的GC消耗，而且使應用能夠正常運做。

二、實現方式

2.一、懶漢模式，線程不安全

最基本的實現方式，這種實現最大的問題就是不支持多線程。

public class Singleton {

    private static Singleton instance;

    private Singleton() {

    }

    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}
複製代碼

針對懶漢模式線程不安全的問題，咱們天然想到了，在getInstance()方法前加鎖，因而就有了第二種實現

2.二、懶漢模式，線程安全

可以在多線程中很好的工做，打補丁方式寫出來的結構效率很低，多數狀況下不須要同步。

public class Singleton {

    private static Singleton instance;

    private Singleton() {

    }

    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}
複製代碼

由於加了synchronized爲獨佔排他鎖，併發性能差，因而爲了解決這個問題又有第三種實現

2.三、餓漢式

在類加載的時候，就完成了對象的初始化，類加載保證了他們天生是線程安全的

public class Singleton {

    private static Singleton instance = new Singleton();

    private Singleton() {

    }

    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}
複製代碼

沒有達到Lazy Loading的效果，若是從始至終從未使用過這個實例，則會形成內存的浪費，那如何解決這個問題呢？

2.四、靜態內部類

Singleton 類被裝載了，instance 不必定被初始化，只有在調用的時候才進行加載，達到了相似懶漢模式的效果，而這種方法又是線程安全的。

public class Singleton {

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

2.五、枚舉

枚舉實現方式尚未被普遍採用，但這是實現單例模式的最佳方法。它更簡潔，自動支持序列化機制，絕對防止屢次實例化和線程安全的

public enum Singleton {

    INSTANCE;

    public void action() {

    }
}
調用
Singleton.INSTANCE.action();
複製代碼

2.六、雙重校驗鎖法

採用雙鎖機制，安全且在多線程狀況下能保持高性能

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;
    }
}
複製代碼

三、總結

推薦使用3-6的實現方式，固然並非說1-2不能使用，具體的還須要根據業務場景來使用，例如不須要再多線程使用的能夠根據1來實現；須要支持序列化的可使用5來實現，通常狀況下建議使用3來實現