关于单例模式

LeanCloud 发布于2019-08-15 12:17 / 2111人阅读

摘要：一为什么需要单例模式可以保证一个类仅有一个实例，控制实例数目，节约系统的资源。代码示例枚举是否多线程安全是是否初始化是描述推荐使用对于枚举类来说，每个对象都是被修饰的。在第二版的第条，推荐使用枚举实现单例模式。

一、为什么需要单例模式？
可以保证一个类仅有一个实例，控制实例数目，节约系统的资源。比如：数据库的连接池。一些资源管理器常被设计成单例模式

二、怎么使用

2.1 饿汉式
是否多线程安全：是
是否 Lazy 初始化：否
描述：
优点：没有加锁，执行效率提高
缺点：在某些情况下，不是因为调用getInstance而导致的类初始化的话，那么会存在浪费内存的情况
该模式是基于classLoader机制避免多线程的问题，当读取类的静态字段（类静态常量不是）、调用类的静态方法时（当然还有很多情况会触发类的初始化，更多细节参考深入理解JVM虚拟机）。会触发类的初始化。当进行初始化时，JVM会为类的静态语句块和为类变量赋值操作，生成的汇编指令，该指令保证只有一个线程运行。会阻塞其他线程，因此能保证只初始化一次。
备注：有人说在类加载时就会初始化，浪费内存，个人感觉是不对的。首先JVM的类加载会进行类的加载（加载class文件），验证（验证字节码文件），准备（为类变量分配内存并赋初值），解析（将符号引号转为直接引用）；紧接着再初始化，但是需要注意的是，已经说明JVM什么时候才会为类进行初始化。所以，说类在加载时就会初始化，个人感觉是不对的。如果个人讲述错误，请留言

代码示例：

public class Singleton {  
    private static Singleton instance = new Singleton();  
    private Singleton (){}  
    public static Singleton getInstance() {  
        return instance;  
    }  
}

2.2、静态内部类
是否多线程安全：是
是否 Lazy 初始化：是

代码示例：

public class Singleton {  
    private static class SingletonHolder {  
    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();  
    }  
    private Singleton (){}  
    public static final Singleton getInstance() {  
        return SingletonHolder.INSTANCE;  
    }  
}

2.3、双检锁/双重检验锁(DCL,double checked locking)
是否多线程安全：是
是否 Lazy 初始化：是
描述：
缺点：实现复杂，且效率过低，每次都需要判断一次if。不推荐使用
请注意
如果singleton变量没有加上volatile，那么就是非线程安全的。来模拟一下：
线程A走到④处，初始化完毕了singleton，线程B走到②处。因为没有加volatile，所以此时singleton可能不会对其他内存立即可见，所以线程B也走到了④，因此，实例化了2个对象。
代码示例：

public class Singleton {  
    private volatile static Singleton singleton;  
    private Singleton (){}  
    public static Singleton getSingleton() {  
    if (singleton == null) {              ①
        synchronized (Singleton.class) {  ②
        if (singleton == null) {          ③
            singleton = new Singleton();  ④
        }  
        }  
    }  
    return singleton;  
    }  
}

2.4、枚举
是否多线程安全：是
是否 Lazy 初始化：是
描述：推荐使用
对于枚举类来说，每个对象（INSTANCE）都是被public static final修饰的。其次构造函数默认私有。所以用来实现单例模式，是非常适合的。
在Effective Java第二版的第77条，推荐使用枚举实现单例模式。
代码示例：

public enum Test{  
    INSTANCE;  
    private Singleton singleton;
    Test() {
        singleton = new Singleton;
    }
    public Singleton getInstance() {
        return singleton;
    }
}

有关参考：
java并发编程实战
EffectiveJava 第二版
http://www.runoob.com/design-...

GPU云服务器云服务器单例模式单例模式实现单例模式总结 pdo单例模式

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