博文原址：折騰Java設計模式之單例模式
單例模式
Ensure a class has only one instance, and provide a global point of access to it.
一個類僅僅只有一個實例，並且提供全局的接入點。簡潔點理解就是涉及到一個單一的類，該類負責創建自己的對象，同時確保只有單個對象被創建。這個類提供了一種訪問它自己唯一的對象的方式，可以直接訪問，不需要實例化該類的對象。
餓漢式單例模式
public final class EagerSingleton {
private static final EagerSingleton INSTANCE = new EagerSingleton();
private EagerSingleton() {
}
public static EagerSingleton getInstance() {
return INSTANCE;
}
}基於 classloader 機制避免了多線程的同步問題，不過INSTANCE在類裝載時就實例化，雖然導致類裝載的原因有很多種，在單例模式中大多數都是調用 getInstance 方法。類在加載時就初始化了，會浪費空間，因爲不管你用還是不用，它都創建出來了，但是因爲沒有加鎖，執行效率較高。
懶漢式單例模式
/**
* 懶漢式的單例模式-線程不安全的
*/
public final class LazyThreadNotSafeSingleton {
private static LazyThreadNotSafeSingleton INSTANCE;
private LazyThreadNotSafeSingleton() {
}
public static LazyThreadNotSafeSingleton getInstance() {
if (null == INSTANCE) {
INSTANCE = new LazyThreadNotSafeSingleton();
}
return INSTANCE;
}
}/**
* 懶漢式的單例模式-線程安全的
*/
public final class LazyThreadSafeSingleton {
private static LazyThreadSafeSingleton INSTANCE;
private LazyThreadSafeSingleton() {
}
public static synchronized LazyThreadSafeSingleton getInstance() {
if (null == INSTANCE) {
INSTANCE = new LazyThreadSafeSingleton();
}
return INSTANCE;
}
}有上述兩種懶漢式單例模式，區別在與靜態工廠方法getInstance是否加了synchronized修飾來進行同步，用於支持線程安全。懶漢式，在其加載對象的時候是不會創建對象實例的，只有等它真正使用的時候纔會創建，如果一直沒有使用則一直不會創建，能夠避免內存浪費，也就是隻有第一次調用的時候纔會創建。但是加鎖synchronized就影響了性能和效率，導致getInstance方法的性能受影響，此種方式也不推薦。尋找一種既能線程安全又可以延遲加載的方式。
雙檢查鎖的單例模式
/**
* 雙檢查鎖的單例模式-線程安全
*/
public final class DoubleCheckLockingSingleton {
private static volatile DoubleCheckLockingSingleton INSTANCE;
private DoubleCheckLockingSingleton() {
}
public static DoubleCheckLockingSingleton getInstance() {
// 第一次檢查實例是否存在，如果存在即可返回，不存在則進入同步塊
if (null == INSTANCE) {
// 同步塊，線程安全
synchronized (DoubleCheckLockingSingleton.class) {
// 第二次檢查實例是否存在，如果還不存在則會真正的創建實例
if (null == INSTANCE) {
INSTANCE = new DoubleCheckLockingSingleton();
}
}
}
return INSTANCE;
}
}雙檢查加鎖的方式，能實現線程安全，又能減少性能的影響。雙檢查加鎖，旨在每次調用getInstance方法都需要同步，但是先不會同步，在第一次判斷實例是否存在後，如果不存在才進入同步塊，進入同步塊後，第二次檢查實例是否存在，如果不存在，在同步塊內創建實例。如此只有首次纔會同步，從而減少了多次在同步情況下進行判斷所浪費的時間。雙檢查加鎖機制的實現會使用關鍵字volatile，它的意思是：被volatile修飾的變量的值，將不會被本地線程緩存，所有對該變量的讀寫都是直接操作共享內存，從而確保多個線程能正確的處理該變量。但是實現過程稍微複雜點。
靜態內部類Holder式單例模式
/**
* 靜態內部類Holder式單例
*
* 延遲加載和線程安全
*/
public final class LazyInitializationHolderSingleton {
private LazyInitializationHolderSingleton() {
}
public static LazyInitializationHolderSingleton getInstance() {
return InstanceHolder.INSTANCE;
}
/**
* 延遲加載
*/
private static class InstanceHolder {
private static final LazyInitializationHolderSingleton INSTANCE = new LazyInitializationHolderSingleton();
}
}當getInstance方法第一次被調用的時候，它第一次讀取InstanceHolder.INSTANCE，導致InstanceHolder類得到初始化；而這個類在裝載並被初始化的時候，會初始化它的靜態域，從而創建Singleton的實例，由於是靜態的域，因此只會在虛擬機裝載類的時候初始化一次，並由虛擬機來保證它的線程安全性。這個模式的優勢在於，getInstance方法並沒有被同步，並且只是執行一個域的訪問，因此延遲初始化並沒有增加任何訪問成本。其中使用到類的靜態內部類和多線程缺省同步鎖。
靜態內部類
靜態內部類指，有static修飾的成員式內部類。如果沒有static修飾的成員式內部類被稱爲對象級內部類。類級內部類相當於其外部類的static成分，它的對象與外部類對象間不存在依賴關係，因此可直接創建。而對象級內部類的實例，是綁定在外部對象實例中的。靜態內部類中，可以定義靜態的方法。在靜態方法中只能夠引用外部類中的靜態成員方法或者成員變量。靜態內部類相當於其外部類的成員，只有在第一次被使用的時候才被會裝載。
多線程缺省同步鎖
在多線程開發中，爲解決併發問題，主要是通過使用synchronized來加互斥鎖進行同步控制。但是在某些情況中，JVM已經隱含地爲您執行了同步，這些情況下就不用自己再來進行同步控制了。這些情況包括：
1.由靜態初始化器（在靜態字段上或static{}塊中的初始化器）初始化數據時；
2.訪問final字段時；
3.在創建線程之前創建對象時；
4.線程可以看見它將要處理的對象時
枚舉類型的單例模式
/**
* 採用枚舉類型的單例模式
*/
public enum SingletonEnum {
INSTANCE;
@Override
public String toString() {
return getDeclaringClass().getCanonicalName() + "@" + hashCode();
}
public void something(){
//do something...
}
}簡潔，自動支持序列化機制，絕對防止多次實例化。《高效Java 第二版》中的說法：單元素的枚舉類型已經成爲實現Singleton的最佳方法。用枚舉來實現單例非常簡單，只需要編寫一個包含單個元素的枚舉類型即可。
總結
不建議使用懶漢式，簡單的闊以使用餓漢式。涉及到反序列化創建對象時闊以使用枚舉方式。如果考慮到延遲加載 的話，闊以採用靜態內部類Holder的模式。如果對業務需求有特殊要求的時候闊以採用雙檢查鎖的單例。
參考
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