java单例模式各种实现方式

Java中单例模式是一种经常用到的模式,并且在面试中是经常出现的,那么我们今天就看看各种实现方式。

  • 单例模式(Singleton Pattern)是 Java 中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。这种模式涉及到一个单一的类,该类负责创建自己的对象,同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式,可以直接访问,不需要实例化该类的对象。
  1. 饿汉模式
public class Singleton{
    private static Singleton singleton = new Singleton();
    private Singleton(){};
    public static Singleton() getInstance(){
        return singleton;
    }
}
  • 优点 : 类加载的时候就创建一次,并且是线程安全的。
  • 缺点 : 即使这个类没有被用到也会被创建,所以内存会被浪费。
  1. 懒汉模式
  public class Singleton{
      private static Singleton singleton = null;
      private Singleton (){};
      public static Singleton getInstance(){
          if (singleton == null) {
              singleton = new Singleton();
          }
          return singleton;
      }
  }
  • 优点: 在需要的时候才会被创建。
  • 缺点: 线程不安全。于是我们加上线程锁
  public class Singleton{
      private static Singleton singleton = null;
      private Singleton (){};
      public static synchronized Singleton getInstance(){
          if (singleton == null) {
              singleton = new Singleton();
          }
          return singleton;
      }
  }
  • 优点: 解决了线程安全问题。
  • 缺点: 线程锁写在方法上这样性能会很差,因为在每次调用方法的时候都会进行锁操作。
  1. 双重校验锁(推荐)
   public class Singleton{
      private static Singleton singleton = null ;
      private Singleton (){};
      public statice Singleton getInstance(){
          if(singleton == null) { // 第一次检查
               synchronized (Singleton.class) {
                   if(singleton == null) { // 第二次检查
                       singleton = new Singleton();
                   }
               }
           }
           return singleton;
      }
   }
  • 优点: 线程安全,并且是延时加载,有两次判断会提高执行效率。
  • 缺点: 存在双检锁隐患。
  • 什么是双检锁隐患?
    • 简单了的说由于java虚拟机里存在指令重排,所谓指令重排优化是只在不改变元语句含义的同时调整指令的 执行顺序让程序执行的更快。就是由于指令重排的存在就会导致初始化Singleton将对象的内存地址赋值给singleton字段的顺序是不确定的。
  • 但是在jdk1.5之后java推出了volatile 关键字(如果对volatile关键字感兴趣可以出门google一下),此关键字会解决指令重排。于是会解决双检锁隐患。
   public class Singleton{
      // 使用volatile 关键字防止指令重排
      private static volatile Singleton singleton = null ;
      private Singleton (){};
      public statice Singleton getInstance(){
          if(singleton == null) { // 第一次检查
               synchronized (Singleton.class) {
                   if(singleton == null) { // 第二次检查
                       singleton = new Singleton();
                   }
               }
           }
           return singleton;
      }
   }
  1. 静态内部类(推荐)
  public class Singleton{
      private static class SingletonHolder {
          public static Singleton singleton = new Singleton();
      }
      private Singleton(){};
      public static Singleton getInstance(){
          teturn SingletonHolder.singleton;
      }
  }
  • 优点: 同样使用了类加载器的方式创建了对象,与饿汉式一样,同时保证了延时加载和线程安全。
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