JAVA 创建单例模式的七种方法

蔚落 2023-06-29 10:44 30阅读 0赞

## 1 饿汉式 ##

public class Singleton1 { 
        //不能延迟加载 占用内存 耗费资源
        private static Singleton1 singleton1 = new Singleton1();
    
        public static Singleton1 getSingleton1() { 
            return singleton1;
        }
    }

可以保证多个线程下唯一实例，getSingleton1 方法性能较高，但是无法进行懒加载。

## 2 懒汉式 ##

public class Singleton2 { 
    
        //延迟加载
        // 多线程下 不安全
        private static Singleton2 singleton1 = null;
    
        public  Singleton2 getSingleton1() { 
    
    
            if (singleton1==null){ 
                singleton1 = new Singleton2();
            }
            return singleton1;
        }
    }

懒汉式 解决了延迟加载和资源问题，但是多线程下存在线程不安全问题。

## 3 懒汉式 + 同步 ##

public class Singleton3 { 
    
        //延迟加载
        // 多线程下 不安全
        private static Singleton3 singleton1 = null;
    
        //解决延迟加载 多线程安全问题，但存在读操作，加锁问题，线程排队，写操作只有一次 获取时需要排队等候问题
        public synchronized Singleton3 getSingleton1() { 
    
            if (singleton1==null){ 
                singleton1 = new Singleton3();
            }
            return singleton1;
        }
    
    /* 等同方法前加锁 public static Singleton3 getSingleton1() { synchronized(Singleton3.class){ if (singleton1==null){ singleton1 = new Singleton3(); } } return singleton1; } */
    
    
    }

解决延迟加载 多线程安全问题，但存在读操作，加锁问题，线程排队，写操作(创建对象)只有一次 ，但是获取时需要排队等候问题

## 4 懒汉式 + 双重检验 ##

public class Singleton4 { 
    
        //延迟加载
        private static Singleton4 singleton1 = null;
    
        // 解决 读操作 多线程情况下 排队获取问题， 但是双重校验 也存在一个问题，jvm 重排序的问题下 会存在空指针问题
        public static Singleton4 getSingleton1() { 
    
            if (singleton1==null){ 
                synchronized (Singleton4.class) { 
                    if (singleton1 == null) { 
                        singleton1 = new Singleton4();
                    }
                }
            }
            return singleton1;
        }
    
    
    }

解决 读操作 多线程情况下 排队获取问题， 但是双重校验 也存在一个问题，jvm 重排序的问题下 会存在空指针问题

但存在一个问题，jvm指令重排序， JVM 的即时编译器中存在指令重排序的优化。

1 首先给 singleton1 分配内存  
2 Singleton4 执行构造函数 开辟空间  
3 调用getSingleton1（）方法创建对象  
`JVM 的即时编译器中存在指令重排序的优化`

理想情况下 jvm执行顺序是123 也可能是 132 ，13在创建完对象后 ，再执行2 返回null，此时就是空指针了。

## 5 懒汉式 + 双重检验 + volatile ##

volatile 关键字 禁止JVM编译时指令重排序

public class Singleton5 { 
    
        //延迟加载
        // volatile 关键字 禁止指令重排序
        // 解决 双重校验 也存在一个问题，jvm 重排序的问题下 会存在空指针问题
        private static  volatile Singleton5 singleton1 = null;
    
    
        public static Singleton5 getSingleton1() { 
    
            if (singleton1==null){ 
                synchronized (Singleton5.class) { 
                    if (singleton1 == null) { 
                        singleton1 = new Singleton5();
                    }
                }
            }
            return singleton1;
        }
    
    
    }

## 6 静态内部类 ##

public class Singleton6 { 
    
        //延迟加载
        //静态内部类 静态的始终在jvm中存在一份
        static class Singleton { 
            private static Singleton6  singleton1  = new Singleton6();
        }
    
    
        public static Singleton6 get(){ 
            return Singleton.singleton1;
        }
    }

## 7 枚举 ##

public class Singleton7 { 
    
        //枚举类型是 线程安全 构造方法只会被装载一次
        private enum Singleton { 
            Singleton;
    
            private final Singleton7 singleton7;
    
    
            Singleton() { 
                singleton7 = new Singleton7();
            }
    
    
            public Singleton7 getSingleton7() { 
                return singleton7;
            }
    
        }
    
        //延迟加载
        public static Singleton7 get() { 
            return Singleton.Singleton.getSingleton7();
        }
    
    
        //测试
        public static void main(String[] args) { 
    
            IntStream.rangeClosed(1, 100).forEach(i -> { 
                new Thread(String.valueOf(i)) { 
                    @Override
                    public void run() { 
                        System.out.println(Singleton7.get());
                    }
                }.start();
            });
    
        }
    }

枚举类型不允许被继承，但线程是安全的，只能被实例化一次，但是枚举类型不能够懒加载，和方法配合使用，调用get()静态方法，然后singleton7会延迟加载得到实例化。