單例模式

單例模式（Singleton Pattern）是 Java 中最簡單的設計模式之一。這種類型的設計模式屬於建立型模式，它提供了一種建立對象的最佳方式。

這種模式涉及到一個單一的類，該類負責建立本身的對象，同時確保只有單個對象被建立。這個類提供了一種訪問其惟一的對象的方式，能夠直接訪問，不須要實例化該類的對象。

注意：

• 一、單例類只能有一個實例。
• 二、單例類必須本身建立本身的惟一實例。
• 三、單例類必須給全部其餘對象提供這一實例。

 

單例模式的幾種實現方式

單例模式的實現有多種方式，以下所示：

一、懶漢式，線程不安全

是否 Lazy 初始化：是

是否多線程安全：否

實現難度：易

描述：這種方式是最基本的實現方式，這種實現最大的問題就是不支持多線程。由於沒有加鎖 synchronized，因此嚴格意義上它並不算單例模式。
這種方式 lazy loading 很明顯，不要求線程安全，在多線程不能正常工做。

 

public class Singleton {

private static Singleton instance;

private Singleton (){}

 public static Singleton getInstance() {

if (instance == null) {

 instance = new Singleton();

} return instance; }

}

接下來介紹的幾種實現方式都支持多線程，可是在性能上有所差別。

二、懶漢式，線程安全

是否 Lazy 初始化：是

是否多線程安全：是

實現難度：易

描述：這種方式具有很好的 lazy loading，可以在多線程中很好的工做，可是，效率很低，99% 狀況下不須要同步。
優勢：第一次調用才初始化，避免內存浪費。
缺點：必須加鎖 synchronized 才能保證單例，但加鎖會影響效率。
getInstance() 的性能對應用程序不是很關鍵（該方法使用不太頻繁）。

public class Singleton {

 private static Singleton instance;

 private Singleton (){}

public static synchronized Singleton getInstance() {

 if (instance == null) {

 instance = new Singleton(); }

return instance; }

 }

 

三、餓漢式

是否 Lazy 初始化：否

是否多線程安全：是

實現難度：易

描述：這種方式比較經常使用，但容易產生垃圾對象。
優勢：沒有加鎖，執行效率會提升。
缺點：類加載時就初始化，浪費內存。
它基於 classloader 機制避免了多線程的同步問題，不過，instance 在類裝載時就實例化，雖然致使類裝載的緣由有不少種，在單例模式中大多數都是調用 getInstance 方法， 可是也不能肯定有其餘的方式（或者其餘的靜態方法）致使類裝載，這時候初始化 instance 顯然沒有達到 lazy loading 的效果。

public class Singleton {

private static Singleton instance = new Singleton();

private Singleton (){}

public static Singleton getInstance() {

 return instance; } }

 

 

四、雙檢鎖/雙重校驗鎖（DCL，即 double-checked locking）

JDK 版本：JDK1.5 起

是否 Lazy 初始化：是

是否多線程安全：是

實現難度：較複雜

描述：這種方式採用雙鎖機制，安全且在多線程狀況下能保持高性能。
getInstance() 的性能對應用程序很關鍵。

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; }

}

 以上內容來自菜鳥教程設計模式——單例模式