单例模式的几种实现方式

单例对象的类必须保证只有一个实例存在。许多时候整个系统只需要拥有一个的全局对象，这样有利于我们协调系统整体的行为。

通常单例模式在Java语言中，有两种构建方式：

• 懒汉式。指全局的单例实例在第一次被使用时构建。
• 饿汉式。指全局的单例实例在类装载时构建。

以下方式均线程安全：

懒汉式(static)

不高效，因为在任何时候只能有一个线程调用 getInstance() 方法。但是同步操作只需要在instance == null调用时才被需要，即第一次创建单例实例对象时。双重检验锁改进。

public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {
    }

    public synchronized static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

懒汉式(static) | 双重检验锁(double checked locking pattern)

两次检查 instance == null，一次是在同步块外，一次是在同步块内。因为可能会有多个线程一起进入同步块外的 if，如果在同步块内不进行二次检验的话就会生成多个实例。此代码也不完美，new Singleton()并非是一个原子操作。

public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null)
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null)
                    instance = new Singleton();
            }
        return instance;
    }
}

懒汉式(static) | 静态内部类(static nested class)

推荐。

public class Singleton {
    
    private static class SingletonHolder {
        private static final Singleton instance = new Singleton();
    }

    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonHolder.instance;
    }
}

饿汉式(static final)

是一种懒加载模式(lazy initialization)。单例会在加载类后一开始就被初始化，即使客户端没有调用 getInstance()方法。

public class Singleton {
    private static final Singleton instance = new Singleton();

    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

枚举式(Enum)

最简单。

public enum Singleton {
    INSTANCE;
}

总结

这篇博文只是自己梳理了一遍，有时间再完善完善。

参考资料

• 维基百科：单例模式
• 如何正确地写出单例模式