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单例模式的七种写法

xiaoyang1
 xiaoyang1
发布于 2017/05/12 00:18
字数 950
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第一种(懒汉,线程不安全):

public class Singleton {
    private static Singleton instance;    

    private Singleton() {}
  
    public static Singleton getInstance() {
        if(instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }

        return instance;
    }
}

    

这种写法lazy loading很明显,但是致命的是在多线程不能正常工作。

第二种(懒汉,线程安全):

public class Singleton {  
    private static Singleton instance;  
    
    private Singleton (){}  

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

        return instance;  
    }  
} 

 这种写法能够在多线程中很好的工作,而且看起来它也具备很好的lazy loading,但是,遗憾的是,效率很低,99%情况下不需要同步。

第三种(饿汉):

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

	private Singleton() {
	}

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

 这种方式基于classloder机制避免了多线程的同步问题,不过,instance在类装载时就实例化,虽然导致类装载的原因有很多种,在单例模式中大多数都是调用getInstance方法, 但是也不能确定有其他的方式(或者其他的静态方法)导致类装载,这时候初始化instance显然没有达到lazy loading的效果。

第四种(饿汉,变种):

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

	private Singleton() {
	}

	public static Singleton getInstance() {
		return this.instance;
	}
}

 表面上看起来差别挺大,其实更第三种方式差不多,都是在类初始化即实例化instance。

第五种(静态内部类):

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

	private Singleton() {
	}

	public static final Singleton getInstance() {
		return SingletonHolder.INSTANCE;
	}
}

这种方式同样利用了classloder的机制来保证初始化instance时只有一个线程,它跟第三种和第四种方式不同的是(很细微的差别):第三种和第四种方式是只要Singleton类被装载了,那么instance就会被实例化(没有达到lazy loading效果),而这种方式是Singleton类被装载了,instance不一定被初始化。因为SingletonHolder类没有被主动使用,只有显示通过调用getInstance方法时,才会显示装载SingletonHolder类,从而实例化instance。想象一下,如果实例化instance很消耗资源,我想让他延迟加载,另外一方面,我不希望在Singleton类加载时就实例化,因为我不能确保Singleton类还可能在其他的地方被主动使用从而被加载,那么这个时候实例化instance显然是不合适的。这个时候,这种方式相比第三和第四种方式就显得很合理。

第六种(枚举):

    public enum Singleton {  
        INSTANCE;  
        public void whateverMethod() {  
        }  
    }  

 这种方式是Effective Java作者Josh Bloch 提倡的方式,它不仅能避免多线程同步问题,而且还能防止反序列化重新创建新的对象,可谓是很坚强的壁垒啊,

第七种(双重校验锁):

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

总结

有两个问题需要注意:

1.如果单例由不同的类装载器装入,那便有可能存在多个单例类的实例。假定不是远端存取,例如一些servlet容器对每个servlet使用完全不同的类装载器,这样的话如果有两个servlet访问一个单例类,它们就都会有各自的实例。

2.如果Singleton实现了java.io.Serializable接口,那么这个类的实例就可能被序列化和复原。不管怎样,如果你序列化一个单例类的对象,接下来复原多个那个对象,那你就会有多个单例类的实例。

对第一个问题修复的办法是:

    private static Class getClass(String classname)      
                                             throws ClassNotFoundException {     
          ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();     
          
          if(classLoader == null)     
             classLoader = Singleton.class.getClassLoader();     
          
          return (classLoader.loadClass(classname));     
       }     
    }  

 对第二个问题修复的办法是:

public class Singleton implements java.io.Serializable {     
   public static Singleton INSTANCE = new Singleton();     
      
   protected Singleton() {     
        
   }     
   private Object readResolve() {     
            return INSTANCE;     
      }    
} 

 

本文转载自:http://cantellow.iteye.com/blog/838473

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