设计模式1：创建型-单例模式

如果你没有一颗最求完善的心，得过且过，请远离设计模式。
如果你不知道设计原则，请远离设计模式。
如果你为了学习设计模式而学习设计模式，又不是太需要设计模式，请远离设计模式。

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单例模式:保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问他的全局访问点

单例意味着什么?----崇高与孤独

?--什么样的对象适合用单例?
|--一个对象足以完成任务时，没有必要去创建多个对象
|--一个对象非常消耗资源，需要限制对象的创建

比如：世界，你不会让别人随便去new,如何不让外部无法创建本类对象，
如何给外部提供唯一的对象，是单例模式的核心，要达到这两点很简单。

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一、单例的四种形式--形式上的一切都仅是开始而已

1.终极孤独--饿汉

即便无人问津，我也永远存在

饿汉式.png

public class World {
    private static World sWorld = new World();
    //[1]私有化构造
    private World() {
        initWorld();//初始化世界
        System.out.println("世界已创建");
    }
    private void initWorld() {
    }
    //[2]返回内部静态实例
    public static World getInstance() {
        return sWorld;
    }
}

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2.有你相伴--懒汉双检锁

虽然我们不是同类，但感谢有你相伴

懒汉双检锁.png

public class World {
    private static volatile World sWorld;
    //[1]私有化构造
    private World() {
        initWorld();//初始化世界
        System.out.println("世界已创建");
    }
    private void initWorld() {
    }
    //[2]返回内部静态实例
    public static World getInstance() {
        if (sWorld == null) {//判断非空后--执行
            synchronized (World.class) {//加锁,保证多线程下的单例
                if (sWorld == null) {//非空，创建实例
                    sWorld = new World();
                }
            }
        }
        return sWorld;
    }
}

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3.有你相伴--静态内部类

和上面的功能基本一致，所以我喜欢这个

静态内部类.png

public class World {
    //[1]私有化构造
    private World() {
        initWorld();//初始化世界
        System.out.println("世界已创建");
    }
    private void initWorld() {
    }
    //[3]返回内部静态实例
    public static World getInstance() {
        return WorldHolder.sWorld;
    }
    //[2]创建内部类创建实例
    private static class WorldHolder {
        private static final World sWorld = new World();
    }
}

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4.至简--枚举

枚举.png

public enum World {
    INSTANCE;
    World() {
        initWorld();//初始化世界
        System.out.println("世界已创建");
    }
    private void initWorld() {
    }
}

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二、单例下的序列化与反射

单例的价值在于一个程序中只用一个该对象实例
如果有恶意份子通过反射创建了另一个世界会怎么样?

1.单例的测试(以静态内部类版为例)

通过debug看出两次获取的都是同一个世界，这就是单一实例

单例测试.png

public class God {
    public static void main(String[] args) {
        World world1 = World.getInstance();
        World world2 = World.getInstance();
    }
}

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2.通过反射创建实例

可见world3的内存地址已经不一样了，说明出现了第二个世界，也就是单例的失效
不过应该没有人吃饱了没事干用反射创建单例对象吧，天堂有路你不走...

反射测试.png

public class God {
    public static void main(String[] args) {
        World world1 = World.getInstance();
        World world2 = World.getInstance();
        //通过反射创建
        Class<World> worldClass = World.class;
        try {
            Constructor<World> constructor = worldClass.getDeclaredConstructor(null);
            constructor.setAccessible(true);
            World world3 = constructor.newInstance();
            System.out.println(world3==world2);//false
            System.out.println(world1==world2);//true
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

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3.通过反序列化创建对象

如果你的单例类有序列化的需求(如，单例对象本地存储，单例对象网络传输)
反序列化形成的实例也并非原来的实例

反序列化.png

---->[World]-------------
public class World implements Serializable {

---->[God]-------------
public class God {
    public static void main(String[] args) {
        World world1 = World.getInstance();
        World world2 = World.getInstance();

        //通过反射创建
        Class<World> worldClass = World.class;
        try {
            Constructor<World> constructor = worldClass.getDeclaredConstructor(null);
            constructor.setAccessible(true);
            World world3 = constructor.newInstance();
            System.out.println(world3 == world2);//false
            System.out.println(world1 == world2);//true
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //通过反序列化创建对象
        try {
            //序列化输出
            ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("world.obj"));
            oos.writeObject(world1);
            //反序列化创建对象
            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("world.obj"));
            World world4 = (World) ois.readObject();
            ois.close();
            System.out.println(world1 == world4);//false
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

---

4.发序列化的解决方案

通过反序列化时的钩子函数：readResolve来控制序列化对象实例

反序列化的防治.png

---->[World]-------------
//解决反序列化创建实例的问题，readResolve创建的对象会直接替换io流读取的对象
private Object readResolve() throws ObjectStreamException {
    return getInstance();
}

---

三、结尾小述

1.优缺点

优点：
设计者严格管控这个类，全局作用。简化使用者使用
只创建一个实例，避免频繁创建销毁对象，节省内存资源，减少系统开销

缺点：
没有抽象层，不利于扩展
职责过重，违背单一职责原则

2.常见的单例

java.util.Calendar 标准单例，通过Calendar.getInstance方法获取对象
java.lang.System 完全单例，不提供外部构造方法，全部以静态方法提供服务
android.view.LayoutInflater 标准单例 ，通过LayoutInflater.from(Context)方法获取对象

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后记：捷文规范

1.本文成长记录及勘误表

项目源码	日期	附录
V0.1--github	2018-2-10	无

发布名：设计模式1：创建型-单例模式
捷文链接：https://www.jianshu.com/p/6c1f3e355ba9

2.更多关于我

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