为什么使用单例？
避免重复创建对象,节省内存,方便管理;一般我们在工具类中频繁使用单例模式;
1.饿汉式(静态常量)-[可用]
/**
* 饿汉式(静态常量)
*/
public class Singleton1 {
private static final Singleton1 INSTANCE = new Singleton1();
private Singleton1(){}
public static Singleton1 getInstance(){
return INSTANCE;
}
}
2.饿汉式(静态代码块)[可用]
/**
* 饿汉式(静态代码块)
*/
public class Singleton2 {
private static final Singleton2 INSTANCE;
static {
INSTANCE = new Singleton2();
}
private Singleton2(){}
public static Singleton2 getInstance(){
return INSTANCE;
}
}
3.懒汉式(同步方法)[不推荐]
/**
* 懒汉式(同步方法)
* 不推荐：效率太低了
*/
public class Singleton3 {
private static Singleton3 instance;
private Singleton3(){}
public synchronized static Singleton3 getInstance(){
if(instance == null){
instance = new Singleton3();
}
return instance;
}
}
4.双重检查(有空指针问题)[面试用]
/**
* 双重检查-推荐面试使用
*/
public class Singleton4 {
private static Singleton4 instance;
private Singleton4(){}
public static Singleton4 getInstance(){
if(instance == null){ // 检查一
synchronized (Singleton4.class){
if(instance == null){ // 检查二
instance = new Singleton4();
}
}
}
return instance;
}
}
双重检查优点：
线程安全,延迟加载，效率较高;
5.双重检查进阶版(volatile)[推荐]
使用volatile目的在于,禁止创建对象时的3个步骤发生重排序,防止创建出的对象空指针问题;
/**
* 双重检查 + volatile(禁止创建对象时3个步骤执行流程重排序,防止创建出的对象空指针问题)
*/
public class Singleton5 {
// 加上volatile防止新建对象时重排序带来的"空指针"问题
private volatile static Singleton5 instance;
private Singleton5(){}
public static Singleton5 getInstance(){
if(instance == null){ // 检查一
synchronized (Singleton5.class){
/**
* 为什么使用volatile修饰instance?
* 1.新建对象操作不是原子性操作,其由三个操作构成(instance = new Singleton5(););
* 1.1.创建一个空的instance;
* 1.2.调用构造方法;
* 1.3.将创建好的对象赋值给instance实例;
* 2.因为创建对象操作不是原子性操作,所以使用volatile来禁止创建对象时重排序
* 3.如果不使用volatile修饰instance实例,则创建对象时被JVM重排序后的执行流程可能如下(即出现"空指针问题")
* 1.2 -> 1.1 -> 1.3
*/
if(instance == null){ // 检查二
instance = new Singleton5();
}
}
}
return instance;
}
}
6.静态内部类[推荐]
* 静态内部类(可用)
* 原理：
* 外部类加载时并不需要立即加载内部类，内部类不被加载则不去初始化INSTANCE故不占内存。
* 只有当getInstance()方法第一次被调用时才会去初始化INSTANCE,第一次调用getInstance()方法才会使虚拟机加载SingletonInstance类(实现懒加载)
* 因为SingletonInstance类中INSTANCE实例是被static final修饰所以只会被初始化一次,后续调用会直接返回实例不需要进行同步操作;
*/
public class Singleton6 {
private Singleton6(){}
private static class SingletonInstance{
private static final Singleton6 INSTANCE = new Singleton6();
}
public static Singleton6 getInstance(){
return SingletonInstance.INSTANCE;
}
}
7.枚举[推荐(开发中使用最好)]
/**
* 枚举
*/
public enum Singleton7 {
INSTANCE;
public void todoSomething(){
System.out.println("我是枚举实现单例模式中的一个普通业务方法...");
}
// 调用
public static void main(String[] args) {
Singleton7.INSTANCE.todoSomething();
}
}
8.单例模式面试题
8.1.饿汉式的缺点?
没有实现懒加载，容易造成资源的浪费;
8.2.懒汉式的缺点?
为保证线程安全使用同步方法效率低；
8.3.为什么使用"双重检查"不用就不安全吗？
"双重检查"代码中只做第一次检查是线程不安全的;容易创建多个对象。若不用双重检查也可以使用synchronized去修饰获取实例方法来保证线程安全(类似于懒汉式的同步方法);
8.4.双重检查为什么要使用volatile?
1. 新建对象操作不是原子性操作,其由三个操作构成(比如： instance = new Singleton5(););
1.1.创建一个空的instance;
1.2.调用构造方法;
1.3.将创建好的对象赋值给instance实例;
2. 因为创建对象操作不是原子性操作,所以使用volatile来禁止创建对象时JVM重排序问题;
3. 如果不使用volatile修饰instance实例,则创建对象时被JVM重排序后的执行流程可能如下("空指针问题"),若创建出来的对象为null，由于"可见性"问题,下次去获取实例时还是会创建多个对象;
JVM重排序后执行流程可能为：(即出现空指针问题)
1.2 -> 1.1 -> 1.3
8.5.在生产中用哪种单例的实现方案最好？
使用枚举的方式实现单例最好;
**1.**写法简单;
**2.**线程安全;
**原因：**枚举类会被JVM编译成final修饰的class其继承了枚举这个父类,在父类中各个实例都是
使用static定义的,所以枚举的本质就是一个静态编译的对象;
**3.**懒加载;
**4.**防止反序列化重新创建对象;