單例模式

介紹

• 模式：創建型
• 意圖：保證一個類只有一個實例，並提供一個訪問它的全局訪問點
• 解決：一個全局使用的類頻繁地創建與銷毀
• 場景：
  • 唯一序列號
  • web中的計數器
  • I/O與資料庫的連接
  • ……　　

實現方式

• 餓漢式 ：靜態載入，線程安全

 1 /**
 2  * 單例模式：餓漢式
 3  * 是否Lazy初始化：否
 4  * 是否多線程安全：是
 5  */
 6 public class Singleton {
 7 
 8     private static Singleton singleton = new Singleton();
 9 
10     // 構造器私有
11     private Singleton() {
12     }
13 
14     // 實例方法
15     public static Singleton getInstance() {
16         return singleton;
17     }
18 }

• 懶漢式：單校驗，線程不安全

 1 /**
 2  * 單例模式：懶漢式
 3  * 是否Lazy初始化：是
 4  * 是否多線程安全：否
 5  */
 6 public class Singleton {
 7 
 8     private static Singleton singleton;
 9 
10     // 構造器私有
11     private Singleton() {
12 
13     }
14 
15     // 實例方法
16     public static Singleton getInstance() {
17         if (singleton == null) {
18             return new Singleton();
19         }
20         return singleton;
21     }
22 }

• 懶漢式：實例方法同步鎖，線程安全

 1 /**
 2  * 單例模式：懶漢式
 3  * 是否Lazy初始化：是
 4  * 是否多線程安全：是
 5  */
 6 public class Singleton {
 7 
 8     private static Singleton singleton;
 9 
10     // 構造器私有
11     private Singleton() {
12 
13     }
14 
15     // 實例方法
16     public static synchronized Singleton getInstance() {
17         if (singleton == null) {
18             return new Singleton();
19         }
20         return singleton;
21     }
22 }

• 懶漢式：雙檢鎖/雙重校驗鎖（DCL，double-checked locking），線程安全

 1 /**
 2  * 單例模式：懶漢式
 3  * 是否Lazy初始化：是
 4  * 是否多線程安全：是
 5  */
 6 public class Singleton {
 7 
 8     private static volatile Singleton singleton;
 9 
10     // 構造器私有
11     private Singleton() {
12 
13     }
14 
15     // 實例方法
16     public static Singleton getInstance() {
17         if (singleton == null) {
18             synchronized (Singleton.class) {
19                 if (singleton == null) {
20                     return new Singleton();
21                 }
22             }
23         }
24         return singleton;
25     }
26 }

• 登記式/靜態內部類：線程安全

 1 /**
 2  * 單例模式：登記式/靜態內部類
 3  * 是否Lazy初始化：是
 4  * 是否多線程安全：是
 5  */
 6 public class Singleton {
 7 
 8     // 靜態內部類持有
 9     private static class SingletonHolder {
10         private static final Singleton SINGLETON = new Singleton();
11     }
12 
13     // 構造器私有
14     private Singleton() {
15 
16     }
17 
18     // 實例方法
19     public static Singleton getInstance() {
20         return SingletonHolder.SINGLETON;
21     }
22 }

• 枚舉：線程安全

1 /**
2  * 單例模式：枚舉
3  * 是否Lazy初始化：否
4  * 是否多線程安全：是
5  */
6 public enum Singleton {
7     SINGLETON
8 }

資料來源：阿裡雲大學 - 設計模式