单例模式总结

单例模式总结

单实例的正确写法
并文章属于Java并发编程实战中例子。但结合实际场景进行了阐述。
通常，我们如果写一个单实例模式的对象，一般会这样写：
写法一：
 
Java代码  
public class Singleton {  
    private static final Singleton instance = new Singleton();  
    /** 
     * 防止其他人new对象 
     */  
    private Singleton(){  
        System.out.println("init");  
    }  
    public static Singleton getInstance(){  
        return instance;  
    }  
}  
 
 
这种方式叫饥饿式单实例，意思是说，不管你用不用这个类的方法，我都把这个类需要的一切资源都分配好。但这样写有一个问题，就是如果这类需要的资源比较多，在系统启动的时候，就会很慢。
因此要求有懒汉式单实例，于是就出现了第二中写法，
写法二：
 
Java代码  
public class Singleton {  
    private static Singleton instance = null;  
    /** 
     * 防止其他人new对象 
     */  
    private Singleton(){  
        System.out.println("init");  
    }  
    public static Singleton getInstance(){  
        if(instance == null){  
            instance = new Singleton();  
        }  
        return instance;  
    }  
}  
 这种方式叫懒汉式单实例，即通常所说的延迟加载。这样，在系统启动的时候，不会加载类所需要的各种资源，只有真正使用的时候才去加载各种资源。
 
但这种方法马上就可以看出问题，因为在多线程情况下，可能会导致重复初始化的问题（不明白这个道理，那您需要补充一下同步及多线程知识了）。于是有了改进版，即目前网上比较流行的写法。
写法三：
 
Java代码  
public class Singleton {  
    private static Singleton instance = null;  
    /** 
     * 防止其他人new对象 
     */  
    private Singleton(){  
        System.out.println("init");  
    }  
    public static synchronized Singleton getInstance(){  
        if(instance == null){  
            instance = new Singleton();  
        }  
        return instance;  
    }  
}  
 加上关键字synchronized，可以保证只有一个线程在执行这个方法。这个方法至此应该说是比较完美的了，但是，专家不这么认为，在高并发多线程的访问系统中，synchronized关键字会让程序的吞吐量急剧下降，因此，在高并发系统中，应该尽量避免使用synchronized锁。
但这并不能难住我们聪明的软件工程师，有人便写出了双重锁的程序。方法如下：
写法四：
Java代码  
public class Singleton {  
    private static Singleton instance = null;  
    /** 
     * 防止其他人new对象 
     */  
    private Singleton(){  
        System.out.println("init");  
    }  
    public static  Singleton getInstance(){  
        if(instance == null){  
            synchronized(Singleton.class){  
                if(instance == null){  
                    instance = new Singleton();  
                }  
            }  
        }  
        return instance;  
    }  
}  
这样，通常获得单实例引用是没有锁的，只有第一次初始化时才会加锁，而且如果多个线程进入临界区区后，理论上只有第一个进入临界区的线程才会初始化对象，之后进入临界区的线程因为之前的线程已经初始化，就不会再次进行初始化。
但专家怎么说呢？这个代码有问题。首先，这个程序对同步的应用很到位，即当进入synchronied区，只有一个线程在访问Singleton类。但却忽略了变量的可见性。因为在没有同步的保护下，instance的值在多个线程中可能都是空的，因为即便第一个线程对类进行了初始化，并把类的引用赋值给了instance变量，但也不能保证instance变量的值对其他线程是可见的，因为变量instance没有采用同步的机制。
在java5之后，可以在instance前面添加volatile关键字来解决这个问题，但是这种双重锁的方式已经不建议使用。
 
那么，看看大师推荐的写法吧，见 Java Concurrency In Practice的List 16.6代码：
写法五：
Java代码  
public class Singleton {  
    private static class SingletonHolder {  
        public static Singleton resource = new Singleton();  
    }  
    public static Singleton getResource() {  
        return  SingletonHolder.resource ;  
    }  
      
    private Singleton(){  
          
    }  
}  
 
综上各种写法，发现写法一虽然在启动时会让系统启动的慢一些，但却不失为一种简洁而高效的写法，当然，如果确实对系统启动时的速度要求高的话，则应该考虑写法五了。
另外，其实单实例方法还有好多种，在effective Java中有写到：
写法六：
Java代码  
public class Singleton {  
    public static final Singleton INSTANCE = new Singleton();  
      
    private Singleton(){}  
      
    public void method(){  
        //...  
    }  
    public static void main(String[] a){  
        //调用方法。  
        Singleton.INSTANCE.method();  
    }  
}  
 写法七：
Java代码  
/** 
 * 利用枚举巧妙创建单实例 
 */  
public enum Singleton {  
    INSTANCE;  
    public void method(){  
        //...  
    }  
    public static void main(String[] a){  
        //调用方法。  
        Singleton.INSTANCE.method();  
    }  
}  
 另外，双重锁的方式，在加上volatile关键字后，也是高效安全的写法。
写法八：
Java代码  
public class Singleton {  
    private static volatile Singleton instance = null;  
    /** 
     * 防止其他人new对象 
     */  
    private Singleton(){  
        System.out.println("init");  
    }  
    public static  Singleton getInstance(){  
        if(instance == null){  
            synchronized(Singleton.class){  
                if(instance == null){  
                    instance = new Singleton();  
                }  
            }  
        }  
        return instance;  
    }  
}  
 
 
其实，在今天spring大行其道的天下，单实例需求已经不多，spring中的bean默认都是单实例。但是要做一些app程序或者开发一个产品时，这种模式还是很重要的。综上所述，我个人比较推荐写法五和写法一，写法七怎么看着也别扭。

转自：http://hi.baidu.com/donlian/item/b746f074655ee93e704423f0