你瞭解單例模式的最佳實踐嗎？

『單例模式』是一種建立型的設計模式，保證一個類只有一個實例，並提供一個訪問它的全局訪問點。

在一個系統中，一個類常常會被使用在不一樣的地方，經過單例模式，咱們能夠避免屢次建立多個實例，從而節約系統資源。

單例模式每每有三個特徵，一個類只能有一個實例，它必須自行提供實例的建立，它必須提供方法暴露此實例。

餓漢方式

餓漢老是一次吃個飽，因此這種方式老是在系統初始化的時候建立全部的對象，無論會不會什麼時候被使用。

public class SingleTon {

    //自行構造實例
    private static final SingleTon instance = new SingleTon();

    //置空構造器，不容許外部構造
    public SingleTon(){}

    //對外暴露內部實例
    public SingleTon getInstance(){
        return this.instance;
    }
}
複製代碼

餓漢方式實現的單例模式是極其簡單的，但缺點也很明顯，即使這個類一時半會不會被使用到，但也必須在編譯的時候初始化分配堆內存，建立這個內部實例。

懶漢方式

懶漢很懶，只有在系統用到某個類的實例的時候，纔會實例化出一個惟一實例。

public class SingleTon {

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

instance 在類編譯的時候沒有初始化，而只有在調用 getInstance 方法的時候，纔會去實例化 instance。

looks pretty！

多線程環境下，線程 A 和線程 B 同時判斷 instance==null，都去實例化 instance，致使 instance 被實例化兩次，堆中產生一個無引用對象，併發量大的狀況下，會有更多的無用對象被建立，甚至可能提早觸發 GC。

懶漢方式優化一（加本地鎖）

線程不安全，相信你第一時間也會想到加鎖控制，那你是否是也這麼加的呢？

public class SingleTonLock {

    private static SingleTonLock instance= null;

    public SingleTonLock(){}

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

這種方式直接給 getInstance 方法加鎖了，很明顯，會形成大量無效的鎖等待，繼續優化。

public class SingleTonLock {

    private static volatile SingleTonLock instance= null;

    public SingleTonLock(){}

    public SingleTonLock getInstance(){
        if (instance == null){
            synchronized(this){
                //再次判斷是爲了防止有的線程醒來之後再次實例化
                //有可能其餘線程已經實例化完成了
                if (instance == null){
                    instance = new SingleTonLock();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}
複製代碼

給 instance 加 volatile 修飾是爲了防止 jvm 指令重排序，經過再次判斷能夠保證此實例的惟一實例化。

這的確是一種不錯的懶漢實例，推薦你們使用，但我更推薦下一種。

懶漢方式優化二（枚舉類）

我的認爲使用枚舉類實現懶漢單例模式是最佳實踐，枚舉類本質上是用靜態字段來實現的，例如：

public enum Color {
    RED(), GREEN(), BLUE(), YELLOW();
}
複製代碼

javap 反編譯這個枚舉類獲得：

public final class com.example.test.lazy.Color extends java.lang.Enum<com.example.test.lazy.Color> {
  public static final com.example.test.lazy.Color RED;
  public static final com.example.test.lazy.Color GREEN;
  public static final com.example.test.lazy.Color BLUE;
  public static final com.example.test.lazy.Color YELLOW;
  public static com.example.test.lazy.Color[] values();
  public static com.example.test.lazy.Color valueOf(java.lang.String);
  static {};
}

複製代碼

那麼，枚舉如何實現單例模式，上代碼：

public class SingleTonE {

    public static SingleTonE getInstance(){
        return SingleTonEnum.SINGLETON.getInstance();
    }

    private enum SingleTonEnum{
        SINGLETON;

        private SingleTonE instance;

        SingleTonEnum(){
            instance = new SingleTonE();
        }

        public SingleTonE getInstance(){
            return this.instance;
        }
    }
}
複製代碼

只有當調用 getInstance 方法獲取實例的時候，纔會觸發枚舉類的加載，而後按照上面說的，生成一個靜態字段並初始化其內部的單例 instance，由於 jvm 保證只能一個線程進行類加載，因此整個過程看起來很是的簡單。

我的認爲，枚舉類實現單例模式是一種最佳實踐，推薦你應用到本身的項目。

近期會整理一個設計模式系列，分別講講 23 種設計模式，感興趣的能夠關注下哦~

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