單例模式
來了來了，他來了。大家好，我是老王。今天給大家帶來的是23種設計模式的第一種——單例模式。前天寫的第一篇文章設計模式的七大原則，是我第一次寫文章，目前看了瀏覽量，讓我信心大增。文章有什麼講述方式不對的歡迎大家隨時給我私信。24小時恭候！！（創作不易，還望各位仁兄看完舉起小手點個小贊。）
一、引言
單例模式是啥？？？？故名思意，就是單着的意思 = =！沒錯，就是爲了來保證整個系統運行中，從頭至尾只有一個對象。比如說，我們最可愛的學校，可以有很多學生，可以有很多主任，但是不能有很多校長。爲什麼？因爲要確保只有一個校長，學校這個系統纔不會因爲受干擾崩潰，所以單例模式應運而生。
二、實現方式
都知道了單例模式是幹嘛的了，那就好辦了。首先你要確保整個系統的laowang類只有老王一個對象 最重要的前提你要做什麼？？可想而知，老王不能被其他類所創造出來啊。
因此有如下做法：
1. 先把構造方法給私有化了(private)。
2. 接着在程序運行的時候創建一個對象放在內存裏就得了。
你沒看錯，要實現單例模式，確確實實就只有這兩步，第一步2秒鐘搞定，第二步就是我們要來探討的部分了。
實現單例模式有五種做法：
- 餓漢式:
也就是在程序裝載時提前把對象創建了，有人來就給他。 - 懶漢式:
在有人需要的時候，再創建第一個對象，然後再給他。（懶加載） - 雙重檢驗方式：
- 內部類方式:
- 枚舉方式:
提示：在上面實現方式中只展現線程安全的做法，詳細的我後面會指出。
三、具體實現
1. 餓漢式
分爲兩步走:
- 把構造方法私有化
- 在程序裝載時提前創建好實例
class Laowang{
private Laowang(){}//私有化構造方法
private static Laowang laowang=new Laowang();//直接創建靜態實例
//對外提供靜態方法獲取當前的Laowang
public static Laowang getLaowang(){
return laowang;
}
}
//Main方法
public static void main(String[] args) {
//用Laowang類的靜態方法getLaowang()獲取實例；
Laowang laowang1=Laowang.getLaowang();
Laowang laowang2=Laowang.getLaowang();
//判斷laowang1是否和老王2是同一個對象(是輸出true,否則false)
System.out.println(laowang1==laowang2);
}
運行結果: true
上面這個例子中，在老王這個類中，先私有化構造方法，接着創建一個靜態屬性laowang， 然後提供一個對外的靜態方法getLaowang()可以給別人拿這個laowang。（因爲你已經把構造方法私有化了，所以你只能通過靜態方法把laowang給別人。）
Main方法中定義了2個引用laowang1,laowang2，但是都是通過同一種方式拿到實例對象laowang.因此拿到的是同一個對象，所以返回true，這就是餓漢式實現法。
優點：實現簡單，線程安全。
缺點：很明顯，在類裝載的時候直接創建，有時候你不需要它，它也會創 建，造成內存資源浪費。
餓漢式也有另外一種寫法，也是一樣的效果。把new Laowang()放在靜態代碼塊裏，如下：
class Laowang{
private static Laowang laowang;
private Laowang(){}//私有化構造方法
static {
laowang=new Laowang();
}
//對外提供靜態方法獲取當前的Laowang
public static Laowang getLaowang(){
return laowang;
}
}
2. 懶漢式
在程序需要用到調用的時候纔給它（懶加載），因此做法如下：
class Laowang{
private static Laowang laowang;
private Laowang(){}//私有化構造方法
//對外提供靜態方法,創建實例然後返回,當前的Laowang
public static synchronized Laowang getLaowang(){
if (laowang == null) {
laowang=new Laowang();
}
return laowang;
}
}
此做法需要在方法聲明加上synchronized，（具體作用：比如說很多人來訪問這個方法，他們必須排隊訪問） 這種怎麼理解呢？就是說在別人需要用到laowang,調用getLaowang（）的時候，先排隊，排到他的時候，進去判斷laowang是不是爲空，是就new一個，不是就拿當前laowang給他。當然main運行結果還是爲true這裏就不作多的描述。
優點: 不會造成內存浪費
缺點: 很明顯，人人平等，大家都要排隊，既然排隊就慢，高併發情況下，極度影響效率。
在這裏解釋爲什麼要加同步鎖：如果不加的話，舉個例子，程序運行剛開始，小黑和小紅同時訪問這個方法，同時作判斷，肯定同時都判斷爲空，而且兩個人都進去了，new Laowang（）；很明顯直接造成laowang不是單例的了。因此要加鎖。 小黑小紅都要排隊。
3. 雙重檢驗鎖
也是屬於懶加載
class Laowang{
private volatile static Laowang laowang;//必須加上volatile 關鍵字
private Laowang(){}//私有化構造方法
//對外提供靜態方法,創建實例然後返回,當前的Laowang
public static Laowang getLaowang(){
if (laowang == null) {
synchronized (Laowang.class){ //同步代碼(照樣要排隊)
if (laowang==null){
laowang=new Laowang();
}
}
}
return laowang;
}
}
分析一下代碼哈，首先靜態屬性laowang要加上volatile （具體作用要詳細瞭解的話建議百度搜一下哈，屬於多線程內容的一部分）。然後再getLaowang()方法中，先判斷laowang是否爲空，如果爲空，請排隊。排完隊後，再次判斷，如果還是爲空，才new一個返回。
舉個例子解釋一下爲什麼要這樣做:
還是小黑小紅，同時併發進來訪問，然後肯定同時第一次判斷都爲空，接着兩個人排隊，小黑先進去玩會，肯定第二次判斷爲空，結果肯定是小黑new了一個laowang走了。排到小紅了，小紅進來第二次判斷髮現laowang不爲空了，直接帶走。
溫馨提示：再看一邊再繼續看下面內容
這個時候有人問了，那爲什麼要第一次判斷幹嘛，直接排隊他不香嗎？沒錯，我第一次也這不理解的地方。我們腦回路回退到小黑剛new完laowang走了。剛要排到小紅了。突然來了個第三者小三，如果你沒有第一次判斷，小三還要繼續排在小紅後面，造成效率降低。但是現在小三第一次判斷髮現laowang已經不爲空了（此時laowang是第一個人小黑弄出來的）,直接帶走。
優點: 解決了排隊效率降低的問題，線程安全。
缺點: 實現較爲複雜。
4. 內部類方式
也是屬於懶加載，故名思意，首先整個內部類出來，代碼如下：
兄臺要看如下代碼，請先了解final關鍵字的作用
這裏對final作簡單描述:
- 對類使用：表示該類不能被繼承（俗稱斷子絕孫類）
- 對方法使用：表示該方法不能被重寫
- 對基礎類型使用：比如說int,float…表示該值不可以被更改
- 對引用對象使用：表示該引用從頭到尾只指向一個對象
以上3.對基礎類型使用，4.對引用對象使用都必須直接賦值。
class Laowang{
private Laowang(){} //私有化構造方法
//對外提供靜態方法,調用內部類的屬性，返回
public static final Laowang getLaowang(){
return laowangHolder.INSTANCE;
}
//靜態內部類
private static final class LaowangHolder{
private static final Laowang INSTANCE =new Laowang();
}
}
解釋以上代碼：首先聲明瞭一個內部類（LaowangHolder），他有個靜態且被final修飾的屬性INSTANCE，因此需要直接賦值，new Laowang()；接着在getLaowang()方法中調用內部類的INSTANCE屬性，返回。因爲INSTANCE被final修飾，只指向同一個laowang，所以他是單例的。
5. 枚舉方式
這些方法實現相對簡單，所以直接上代碼：
enum Laowang{
laowang;
public void whateverMethod(){}
}
//Main方法:
public static void main(String[] args) {
//直接當成屬性調用就可以了
Laowang laowang1=Laowang.laowang;
Laowang laowang2=Laowang.laowang;
System.out.println(laowang1==laowang2);
}
直接聲明一個枚舉類，定義一個屬性，main方法中直接獲取即可。
四、總結
單例模式線程安全的就這幾種了，反正我自己是搞懂了，希望你們也能看懂。想看對單例瞭解更深入可以點我下方的鏈接。看有經驗的人說，單例是最常用的也是最簡單的一種設計模式之一，在工作中實現方式大都選擇餓漢式，或者內部類，枚舉， 但是懶漢，雙重校驗鎖就比較少了。
學完之後自己想在之前項目中實現一個單例的Map,用來保存登陸驗證時的token，就不用每次都往數據庫裏存了，算是做了一層緩存，提高性能吧。
好了，本文到此爲止，希望大家都能有所收穫。
此文知識點借鑑於菜鳥編程——單例模式
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未完待續，連載中…