1.1.C-Singleton单例模式

定义：保证一个类有且仅有一个实例，并且自行实例化（无需手动new）向整个系统提供。

    通过单例模式可以保证系统内只会存在该类的一个实例，从而方便了对实例数量的控制和系统资源的节约。如果希望在系统中，某个类的实例只存在一个，那单例模式是最好的解决方案。所谓一山不能容二虎，一夫不能有二妻，就是这个道理。

单例模式要素：

    1.私有构造方法

    2.私有静态引用指向自己实例

    3.以自己实例为返回值的公有静态方法

使用场景：

    1.要求生成唯一序列号的环境

    2.在整个项目中需要一个共享访问点或共享数据，例如一个Web页面上的计数器，可以不用把每次刷新都记录到数据库中，使用单例模式保持计数器的值，并确保是线程安全的

    3.创建一个对象需要消耗的资源过多，如要访问IO和数据库等资源

    4.需要定义大量的静态常量和静态方法（如工具类）的环境，可以采用单例模式（当然，也可以直接声明为static的方式）

    5.配合配置信息进行使用，例如将配置信息放入一个properties文件中，利用一个单例可以获取该文件中的各项配置内容

 

单例模式又称为单子模式或singleton模式。singleton模式又分为两种：懒汉式和饿汉式。

懒汉式

/**
 * 单例模式-懒汉式
 *
 * @auth zhangjingxuan
 * @since 2018年4月11日上午9:47:50
 */
public class Singleton2 {
 
    //1.创建类的唯一实例，使用private static修饰
    private static Singleton2 instance;
   
    //2.将构造方式私有化，不允许外边直接创建对象
    private Singleton2() {
        System.out.println("Singleton2初始化完毕");
    }
   
    //3.提供一个用于获取实例的方法，使用public static修饰
    public static Singleton2 getInstance(){
        if(instance==null){
            instance=new Singleton2();
        }
        return instance;
    }
   
    //4.其他方法尽可能使用static进行修饰
    public static void doSomething() {
        System.out.println("Singleton2 doSomething");
    }
}

 

 

饿汉式

/**
 * 单例模式-饿汉式
 *
 * @auth zhangjingxuan
 * @since 2018年4月11日上午9:45:30
 */
public class Singleton1 {
 
    //1.创建类的唯一实例，使用private static修饰
    private static Singleton1 instance = new Singleton1();
   
    //2.将构造方式私有化，不允许外边直接创建对象
    private Singleton1() {
        System.out.println("Singleton1初始化完毕");
    }
   
    //3.提供一个用于获取实例的方法，使用public static修饰
    public static Singleton1 getInstance(){
        return instance;
    }
   
    //4.其他方法尽可能使用static进行修饰
    public static void doSomething() {
        System.out.println("Singleton1 doSomething");
    }
}

 

 

测试

public class Test {
 
    public static void main(String[] args) {
        Singleton1.doSomething();
       
        Singleton2.doSomething();
    }
}

 

 

结果

Singleton1初始化完毕
Singleton1 doSomething
Singleton2 doSomething

 

 

懒汉式vs饿汉式：

    1.在编码上主要区别是上述代码的第一步，是否需要在getInstance()之前进行实例化

    2.懒汉式的特点是加载类的时候比较快，但运行时获取实例时比较慢，线程不安全

    3.饿汉式的特点是加载类的时候比较慢（需要实例化），但运行时获取实例（getInstance()）时比较快，线程安全

    4.当懒汉式不获取实例而直接调用doSomething时，不会实例化操作

    5.当饿汉式不获取实例而直接调用doSomething时，依然进行实例化操作

 

综上可知，懒汉模式是线程安全的，但在某些场景下会浪费系统资源。饿汉模式是线程不安全的，但相对懒汉模式会节约系统资源。所以，如果能有一种包含单例特点、线程安全和节约系统资源三种特点为一身的写法该有多好！程序界有一句话是“只要你能想到，我们就能给你做到”，因此这种奢华的写法也出现了。

 

线程安全&节约资源的单例模式（懒汉式+线程锁）

/**
 * 单例模式-懒汉式
 *
 * @auth zhangjingxuan
 * @since 2018年4月11日上午9:47:50
 */
public class Singleton3 {
 
    //1.防止利用反射调用单例，从而破坏单例模式的flag（在构造函数中会用到）
    private static boolean initialized = false;
 
    //2.静态的内部类（寄生虫）,解决多线程安全问题
    private static class LazyHolder {
        private static final Singleton3 instance = new Singleton3();
    }
   
    //3.构造函数（配合initialized使用）
    private Singleton3() {
        //解决反射破坏到单例
        synchronized (Singleton3.class) {
            if (!initialized) {
                initialized = true;
                System.out.println("Singleton3初始化完毕");
            } else {
                throw new RuntimeException("禁止初始化...");
            }
        }
    }
 
    //4.提供一个用于获取实例的方法，使用public static修饰
    public static Singleton3 getInstance() {
        return LazyHolder.instance;
    }
   
    public static void doSomething() {
        System.out.println("Singleton3 doSomething");
    }
}

 

 感谢以下博客达人，摘要文献来自以下：

https://blog.csdn.net/lyl0724/article/details/77430541

https://blog.csdn.net/inslow/article/details/54235925

https://segmentfault.com/q/1010000009054522/a-1020000009056501

https://www.cnblogs.com/damsoft/p/6105122.html