单例模式

特征

• 创建私有构造函数以避免使用 new 操作实例化对象
• 声明一个类的「私有」、「静态」实例
• 提供一个「公共静态方法」，该方法将返回单例类的实例变量。

适用场景

• 当希望类只能有一个实例时。
• 需要维护某种全局状态时。
• 控制对共享资源的并发访问。

✨饿汉实例化

public class EagerInitializedSingleton {

    private static final EagerInitializedSingleton instance = new EagerInitializedSingleton();

    private EagerInitializedSingleton(){}

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

• 实例在类加载时创建。
• 缺点是不使用该类时，也会创建实例对象

静态代码块实例化

public class StaticBlockSingleton {

    private static StaticBlockSingleton instance;

    private StaticBlockSingleton(){}


    static {
        try {
            instance = new StaticBlockSingleton();
        } catch (Exception e) {
            //...
        }
    }

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

• 类的实例对象在 try..catch 语句块创建

懒汉实例化

public class LazyInitializedSingleton {

    private static LazyInitializedSingleton instance;

    private LazyInitializedSingleton(){}

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

• 在需要的时候，在进行实例化
• 缺点是：多个线程同时处于 if 语句时，容易出现实例化多个对象的情况

线程安全-synchronized 关键字

public class ThreadSafeSingleton {

    private static ThreadSafeSingleton instance;

    private ThreadSafeSingleton(){}

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

}

• 线程安全，每次只有一个线程进入 getInstance() 方法。
• 同步方法会造成性能降低

✨双重锁

package com.journaldev.singleton;

public class ThreadSafeSingleton {

    private static ThreadSafeSingleton instance;

    private ThreadSafeSingleton(){}

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

}

• 双重检查锁： if 内部使用同步代码块，并增加额外一个检查。

✨私有内部类

public class BillPughSingleton {

    private BillPughSingleton(){}

    private static class SingletonHelper {
        private static final BillPughSingleton INSTANCE = new BillPughSingleton();
    }

    public static BillPughSingleton getInstance() {
        return SingletonHelper.INSTANCE;
    }
}

• 当 BillPughSingleton 加载时，私有静态内部类 SingletonHelper 不会被加载到内存中
• 当调用 getInstance() 时，内部类才会被加载并且实例化单例类。

枚举类

public enum EnumSingleton {

    INSTANCE;

    public static void doSomething() {
        // do something
    }
}