单例模式简介

使用场景

• 整个系统只需要一个全局对象
• 这个对象很耗费资源（如需要IO、数据库等），没有理由让它构造多个实例

角色

• Client-高层客户端
• Singleton-单例类

关键点

• 构造函数不对外开放，一般为Private
• 通过一个静态方法或者枚举返回单例类对象
• 确保单例类的对象有且只有一个，尤其是在多线程环境下
• 确保单例类对象在反序列化时不会重新构建对象

实现方式

• 饿汉方式
• 懒汉方式 （不建议使用）
  • 单例使用时才实例化，节约了资源
  • 第一次加载时需要实例化，反应稍慢
  • 大问题：每次调用都需要同步，造成不必要的开销
• Double CheckLock (DCL) 方式
  • Java1.5之前的JMM中缓存的问题
  • 需要在java6开始使用volatile
  • 是使用最多的使用方式
  • 可能会失效
• 静态内部类单例模式
  • 《Java并发编程实战》推荐使用
• 枚举单例
  • 可以保证反序列化不创建新的实例
  • 其他方式应对反序列化，必须再readResolve（）中返回sInstance
• 使用容器实现

优点

• 减少内存开支
• 减少了系统的性能开销
• 避免对资源的多重占用
• 可以在系统设置全局的访问点，优化和共享资源访问

缺点

• 一般没有接口，扩展很困难，除了修改代码，几乎没有别的办法
• 单例对象保存的其他对象引用，注意不要引起内存泄露

单例模式的具体实现

饿汉方式

public class Singleton {
  private static final Singleton sInstance = new Singleton();
  // ...

  public static Singleton getInstance() {
    return sInstance;
  }

  private Singleton() {
    // ...
  }
}

懒汉方式

public class Singleton {
  private static Singleton sInstance;
  // ...

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

  private Singleton() {
    // ...
  }
}

Double CheckLock (DCL) 方式

public class Singleton {
  private static volatile Singleton sInstance;
  // ...

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

  private Singleton() {
    // ...
  }
}

静态内部类单例模式

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

  private Singleton() {
    // ...
  }

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

枚举单例

public enum SingletonEnum {
  INSTANCE;
  public void doSomething() {
    // ...
  }
}

使用容器实现

public class SingletonManager {
  private static Map<String, Object> objMap = new HashMap<String, Object>();

  public static void registerService(String key, Object instance) {
    if (!objMap.containsKey(key)) {
      objMap.put(key, instance);
    }
  }

  public static Object getService(String, key) {
    return objMap.get(key);
  }

  private SingletonManager() {
  }
}