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設計模式-由淺到深的單例模式，設計模式例模式

編輯：JAVA綜合教程

設計模式-由淺到深的單例模式，設計模式例模式

前言：說起單例模式，可能大家都熟悉，可以說是設計模式中出現頻率最高的一個，為了徹底弄清單例，在這裡我將說明何為單例，單例模式的演變，已經和靜態類之間的區別等。

1：概念

何為單例，就是在一個應用程序中只能有一個實例，就是保證對象只能被new一次。

2：懶漢模式

懶漢我覺得這個名字很形象，就是很懶，所以別的對象加載，它就不加載，你調用我的時候我在加載。比喻hibernate中也有懶模式。ok我們開始吧

2.1：非線程安全

一天小明去面試，面試官說，你給我寫個單例模式，小明一想這實在太簡單了不暇思索很快寫出來了如下的單例模式

 1 public class Singleton {
 2     private static Singleton singleton;
 3     public static Singleton getSingleton()
 4     {
 5         if(singleton==null)
 6         {
 7             singleton=new Singleton();
 8         }
 9         return singleton;
10     }
11 }

然後面試官一看說：你這在高並發的時候有可能會產生多個singleton實例，小明一想怎麼會呢，面試官解釋說，如果有2個線程T1，T2同時執行，當T1執行到第6行的時候，時間片段到，系統開始讓T2執行，執行到第9行，然後T1又開始執行，因為T1已經做過判斷此時並不知道singleton已經被實例化，所以singleton此時再次被實例化，這樣你系統就有2個singleton對象，那還是單例嗎，小明恍然大悟，這個我能解決，馬上又寫出下面這個

2.2：線程安全

 1 public class Singleton {
 2     private static Singleton singleton;
 3     
 4     public synchronized static Singleton getSingleton()
 5     {
 6         if(singleton==null)
 7             {
 8                 singleton=new Singleton();
 9             }
10             return singleton;
11     }

面試官一看，加上了線程同步，這個時候確實能保證線程安全問題，但是又提出了疑問，如果現在singleton已經被實例化了，如果10個線程同時訪問，每次都要等待那麼勢必造成性能極大的消耗，你有沒有別的方案解決問題，小明思考一分鐘又寫下了下面一段代碼

2.3：雙重校驗

 1 public class Singleton {
 2     private static Singleton singleton;
 3     
 4     public  static Singleton getSingleton()
 5     {
 6         if(singleton==null)
 7         {
 8             synchronized (Singleton.class) {
 9                 if(singleton==null)
10                 {
11                     singleton=new Singleton();
12                 }
13             }
14         }
15         return singleton;
16     }

面試官一看，果真在上面一段代碼的基礎上提升了不少性能，減少了不必要的等待，但是仔細一看說你這代碼有點問題，並不能保證線程的安全，小明說怎麼說呢，然後面試官解釋說：如果有T1，T2兩個線程，T1線程運行第六行發現singleton==null，就進入第8行，開始對singleton進行實例化，因為實例化中分為三步，第一步為對象開辟內存空間，第二步為對象初始化，第三步是把這個內存地址賦給singleton，但是因為java的內存模式允許無序寫入，這樣一來會導致第二步和第三步位置調換，那麼這樣一來就壞了，如果先允許第一步和第三步了，但是此時並沒有對對象進行初始化，恰恰在此時T2進入了第6行，經過判斷singleton不為null，那麼就會返回一個沒有被初始化的對象。小明聽了覺得對啊，他說我把內存模式改為不允許無序寫入不就行了嗎，於是就把代碼修改為

 1 public class Singleton {
 2     private volatile static Singleton singleton;//表示有序寫入
 3     
 4     public  static Singleton getSingleton()
 5     {
 6         if(singleton==null)
 7         {
 8             synchronized (Singleton.class) {
 9                 if(singleton==null)
10                 {
11                     singleton=new Singleton();
12                 }
13             }
14         }
15         return singleton;
16     }

注釋1：對象實例化三步我這裡做一個比喻，某個公司給員工分配一間寢室（指的就是在堆中開辟了空間）然後呢給房子進行一些標配比喻分個空調、洗衣機什麼的（對象初始化），在然後呢把鑰匙給到員工手裡（對象進行賦值）。

3：餓漢模式

面試官又問你知道餓漢模式怎麼寫的嗎，小明一聽：哦餓漢，不就是很著急自己馬上進行實例化，生怕自己無法實例化嗎，這個簡單馬上寫了一個餓漢

public class Singleton {    
    private static Singleton singleton=new Singleton();
    public  static Singleton getSingleton()
    {
        return singleton;
    }
}

面試官一看確實不錯。

4：內部類模式

小明一看上面的模式，自己突發奇想，餓漢模式著急創建對象，在加載時候消耗性能，而懶漢模式又存在線程安全問題（優化後沒有了）能不能結合一下呢，突然告訴面試官我還有一個比較好的方式來實現，然後他寫了下面代碼

1 public class Singleton {    
2     static class SingletonManager{
3         private final static  Singleton SINGLETON=new Singleton();
4         public final static Singleton getSingleton()
5         {
6             return SingletonManager.SINGLETON;
7         }
8     }

面試官一看，不錯不錯，既保證了懶加載，同時也保證了線程安全問題。