第一种(懒汉,线程不安全):
1 public
class Singleton {
2 ? ? private static Singleton
instance;
3 ? ? private Singleton (){}
4 ? ? public static Singleton getInstance() {
5 ? ? if (instance == null) {
6 ? ? ? ? instance = new Singleton();
7 ? ? }
8 ? ? return instance;
9 ? ? }
10 }
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):
1 ? ? public class Singleton {
2 ? ? private static Singleton instance;
3 ? ? private Singleton (){}
4 ? ? public static synchronized Singleton getInstance() {
5 ? ? if (instance == null) {
6 ? ? ? ? instance = new Singleton();
7 ? ? }
8 ? ? return instance;
9 ? ? }
10 ? }
11
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):
.
``````````````````````````````````````````````````
? 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):
1 public class Singleton {
2 ? ? private Singleton instance = null;
3 ? ? static {
4 ? ? instance = new Singleton();
5 ? ? }
6 ? ? private Singleton (){}
7 ? ? public static Singleton getInstance() {
8 ? ? return this.instance;
9 ? ? }
10 }
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):
1 public class Singleton {
2 ? ? private static class SingletonHolder {
3 ? ? private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
4 ? ? }
5 ? ? private Singleton (){}
6 ? ? public static final Singleton getInstance() {
7 ? ? ? ? return SingletonHolder.INSTANCE;
8 ? ? }
9 }
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):
1 public enum Singleton {
2 ? ? INSTANCE;
3 ? ? public void whateverMethod() {
4 ? ? }
5 }
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,不过,个人认为由于1.5中才加入enum特性,用这种方式写不免让人感觉生疏,在实际工作中,我也很少看见有人这么写过。
第七种(双重校验锁):
1 public class Singleton {
2 ? ? private volatile static Singleton singleton;
3 ? ? private Singleton (){}
4 ? ? public static Singleton getSingleton() {
5 ? ? if (singleton == null) {
6 ? ? ? ? synchronized (Singleton.class) {
7 ? ? ? ? if (singleton == null) {
8 ? ? ? ? ? ? singleton = new Singleton();
9 ? ? ? ? }
10 ? ? ? ? }
11 ? ? }
12 ? ? return singleton;
13 ? ? }
14 }
这个是第二种方式的升级版,俗称双重检查锁定,
详细介绍请查看:http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-dcl.html
在JDK1.5之后,双重检查锁定才能够正常达到单例效果。
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:
1 private static Class getClass(String classname)
2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?throws ClassNotFoundException {
3 ? ? ? ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
4
5 ? ? ? if(classLoader == null)
6 ? ? ? ? ?classLoader = Singleton.class.getClassLoader();
7
8 ? ? ? return (classLoader.loadClass(classname));
9 ? ?}
10 }
对第二个问题修复的办法是:
1 public class Singleton implements java.io.Serializable {
2 ? ?public static Singleton INSTANCE = new Singleton();
3
4 ? ?protected Singleton() {
5
6 ? ?}
7 ? ?private Object readResolve() {
8 ? ? ? ? ? ? return INSTANCE;
9 ? ? ? }
10 }
对我来说,我比较喜欢第三种和第五种方式,简单易懂,而且在
JVM层实现了线程安全(如果不是多个类加载器环境),一般的情况下,我会使用第三种方式,只有在要明确实现lazy loading效果时才会使用第五种方式,另外,如果涉及到反序列化
创建对象时我会试着使用枚举的方式来实现单例,不过,我一直会保证我的程序是线程安全的,而且我永远不会使用第一种和第二种方式,如果有其他特殊的需求,我可能会使用第七种方式,毕竟,JDK1.5已经没有双重检查锁定的问题了。
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superheizai同学总结的很到位:
不过一般来说,第一种不算单例,第四种和第三种就是一种,如果算的话,第五种也可以分开写了。所以说,一般单例都是五种写法。懒汉,恶汉,双重校验锁,枚举和静态内部类。
我很高兴有这样的读者,一起共勉。