首先介紹java中最基本的單例模式實現方式,咱們能夠在一些初級的java書中看到。這種實現方法不是線程安全的,因此在項目實踐中若是涉及到線程安全就不會使用這種方式。可是若是不須要保證線程安全,則這種方式仍是不錯的,由於所須要的開銷比較小。下面是具體的實現代碼:java
public Class Singleton { private static Singleton instance = null; private Singleton(){} public static Singleton getInstance() { if( instance == null) instance = new Singleton (); return instance; } }
咱們說過這種實現方式不是thread-safe的,那麼能夠把上面的方法變成線程安全的嗎?固然能夠,在方法getInstance()上加上synchronized修飾符就能夠實現方法的同步了。可是這樣系統開銷會很大。具體代碼以下:程序員
public Class Singleton { private static Singleton instance = null; private Singleton(){} public static synchronized Singleton getInstance() { if( instance == null) instance = new Singleton (); return instance; } }
每次有線程調用getInstance()方法,都須要同步判斷。這顯然不是最好的選擇,下面將會陸續介紹幾種thread-safe的方法。安全
double checked locking ,顧名思義,就是雙檢查法,檢查實例INSTANCE是否爲null或者已經實例化了。下面是具體的實現代碼:多線程
1 public class DoubleCheckedLockingSingleton{ 2 private volatile DoubleCheckedLockingSingleton INSTANCE; 3 4 private DoubleCheckedLockingSingleton(){} 5 6 public DoubleCheckedLockingSingleton getInstance(){ 7 if(INSTANCE == null){ 8 synchronized(DoubleCheckedLockingSingleton.class){ 9 //double checking Singleton instance 10 if(INSTANCE == null){ 11 INSTANCE = new DoubleCheckedLockingSingleton(); 12 } 13 } 14 } 15 return INSTANCE; 16 } 17 }
這種方法也很好理解,咱們能夠看到有兩次對instance是否爲null的判斷:若是第一次判斷不爲空,則直接返回實例就能夠了;若是instance爲空,則進入同步代碼塊再進行null值判斷,再選擇是否實例化。第一個null判斷能夠減小系統的開銷。在實際項目中作過多線程開發的都應該知道DCL。性能
下面是這種方法的實現代碼:spa
public class Singleton { /** * 類級的內部類,也就是靜態的成員式內部類,該內部類的實例與外部類的實例 * 沒有綁定關係,並且只有被調用到纔會裝載,從而實現了延遲加載 */ private static class SingletonHolder{ /** * 靜態初始化器,由JVM來保證線程安全 */ private static Singleton instance = new Singleton(); } /** * 私有化構造方法 */ private Singleton(){ } public static Singleton getInstance(){ return SingletonHolder.instance; } }
當getInstance方法第一次被調用的時候,它第一次讀取SingletonHolder.instance,致使SingletonHolder類獲得初始化;而這個類在裝載並被初始化的時候,會初始化它的靜態域,從而建立Singleton的實例,因爲是靜態的域,所以只會被虛擬機在裝載類的時候初始化一次,並由虛擬機來保證它的線程安全性。這個模式的優點在於,getInstance方法並無被同步,而且只是執行一個域的訪問,所以延遲初始化並無增長任何訪問成本。
線程
關於延遲初始化(lazy loaded)code
「除非絕對必要,不然就不要延遲初始化」。延遲初始化是一把雙刃劍,它下降了初始化類或者建立實例的開銷,卻增長了訪問被延遲初始化的域的開銷,考慮到延遲初始化的域最終須要初始化的開銷以及域的訪問開銷,延遲初始化實際上下降了性能。對象
由於單例是靜態的final變量,當類第一次加載到內存中的時候就初始化了,其thread-safe性由JVM來負責保證。值得注意的是這個實現方式不是lazy-loadedd的。 具體實現代碼以下:blog
1 public class Singleton{ 2 //initailzed during class loading 3 private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); 4 5 private Singleton(){} 6 7 public static Singleton getSingleton(){ 8 return INSTANCE; 9 } 10 }
枚舉單例(Enum Singleton)是實現單例模式的一種新方式,枚舉這個特性是在Java5纔出現的,在《Effective Java》一書中有介紹這個特性。下面是這種方法的具體實現代碼:
public enum Singleton { INSTANCE("hello") { public void someMethod() { // . . . } }; private String name; private void PrintName(){System.out.println(name);} protected abstract void someMethod(); }
你能夠經過Singleton.INSTANCE來訪問該單示例變量。默認枚舉實例的建立是線程安全的,可是在枚舉中的其餘任何方法由程序員本身負責。若是你正在使用實例方法,那麼你須要確保線程安全(若是它影響到其餘對象的狀態的話)。傳統單例存在的另一個問題是一旦你實現了序列化接口,那麼它們再也不保持單例了,可是枚舉單例,JVM對序列化有保證。枚舉實現單例的好處:有序列化和線程安全的保證,代碼簡單。