设计模式（一）单例模式

要求：构造函数设置为private、通过静态方法或枚举返回单例对象
确保单例对象有且只有一个(尤其是多线程环境)、且反序列化时不会重新构建对象

步骤：构造函数私有化->暴露公共静态方法->确保线程安全

饿汉模式

class Singleton {

    // 构造函数私有化
    private Singleton() {}
    // 共有静态方法、暴露获取单例对象接口
    private static Singleton instance = new Singleton();

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

懒汉模式

优点:单例只有在使用时才会被实例化
缺点:第一次加载时反应稍慢;每次调用getInstance都进行同步,造成不必要的同步开销

class Singleton {

    private static Singleton instance;
    // 构造函数私有化
    private Singleton() {}
    //添加了synchronized关键字,保证多线程单例对象唯一
    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

Double Check Lock(DCL)模式

优点:解决了懒汉模式的大部分缺点、资源利用率高
缺点:第一次加载时反应稍慢

class Singleton3 {

    private volatile static Singleton instance = null;
    // 构造函数私有化
    private Singleton() {}
    public static Singleton getInstance() {
        //第一次判空:避免不必要的同步
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                //第二次判空:创建实例
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

静态内部类模式

优点:确保线程安全、保证单例、延迟了单例的实例化

class Singleton {

    // 构造函数私有化
    private Singleton() {}
    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonHolder.instance;
    }
    // 静态内部类
    private static class SingletonHolder{
        private static final Singleton instance = new Singleton();
    }
}

以上单例方法在反序列化情况需加入以下方法

private Object readResolve() throws ObjectStreamException {
    //反序列化直接返回对象,而不是生成新对象
    return instance;
}

因为序列化可以将一个单例的实例对象写入磁盘,然后再读出来,从而有效的获取一个实例,
即使构造函数私有,反序列化依旧可以通过特殊途径获得新的实例

枚举单例

线程安全且单例,反序列化情况也不会生成新的实例

public enum Singleton {
    INSTANCE;
}

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