1. 什么是单例模式？
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。
注意：
1、单例类只能有一个实例。
2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。
3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
意图：保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。
主要解决：一个全局使用的类频繁地创建与销毁,节省系统资源的时候。
关键代码：构造函数是私有的。
应用实例： 比如 I/O 读写、数据库连接等
优点：
1、在内存里只有一个实例，减少了内存的开销;
2、避免对资源的多重占用（比如写文件操作）。
缺点：
1.没有接口，不能继承，与单一职责原则冲突;
2.一个类应该只关心内部逻辑，而不关心外面怎么样来实例化。
2. 单例模式的几种类型
(1) 懒汉式
单例对象初始化时赋值为 null
public class Singleton {
private Singleton() {} //私有构造函数
private static Singleton instance = null; //单例对象
//静态工厂方法
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
(2) 饿汉式
顾名思义，饿汉式，就是在类加载时就创建实例。但是他有一个缺点，如果你需要在传进来参数时，这种方式就不适合，可以换成懒汉式，在 getInstance() 方法和构造函数中都加上构造参数。
public class Singleton {
private Singleton() {} //私有构造函数
private static final Singleton instance = new Singleton(); //单例对象
//静态工厂方法
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
(3) 线程安全
使用双重检验锁
使用 volatile 关键字限制 JVM 指令重排序
在synchronized作用域中，JVM主要做了三件事：
1、在堆空间里分配一部分空间；
2、执行FileIO的构造方法进行初始化；
3、把fileIO对象指向在堆空间里分配好的空间。
如果不加 volatile 关键字，JVM 为了优化性能重排指令的话，如，线程 1 按 1-3-2 顺序，线程 2 可能会得到一个没有初始化话的实例，导致崩溃。
public class Singleton {
private Singleton() {} //私有构造函数
private static volatile Singleton instance = null; //单例对象
//静态工厂方法
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) { //双重检测机制
synchronized (Singleton.class){ //同步锁
if (instance == null) { //双重检测机制
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
(4) 线程安全-静态内部类
既保证线程安全，又保证具有懒汉式的风格
优化类加载
public class Singleton{
private static final class SingletonHolder{
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
private Singleton(){}
public static Singleton getInstance(){
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
}
(5) 线程安全-静态内部类-反序列化
既保证线程安全，又保证具有懒汉式的风格
优化类加载
反序列化
public class Singleton{
private static final class SingletonHolder{
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
private Singleton(){}
public static Singleton getInstance(){
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
private Object readResolve(){
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
}
(6) 枚举法
保证线程安全，防止通过反射创建多个实例
缺点：枚举被加载时就进行初始化
public enum Singleton {
INSTANCE;
public void whateverMethod() {
}
}
3. 总结
1 和2 方式在没有线程安全要求时可以使用，3,4,5,6 均能够保证线程安全，对于有反序列化要求可以使用 5 和 6 .
对于5不熟悉，可以使用6，简单明了，一步到位，只不过牺牲一点加载时的时间。
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