单例模式 | OMG

定义：保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

单例模式多种写法

饿汉模式

这种方式在类加载时就完成了初始化，所以类加载比较慢，但是获取对象的速度快。这种方式基于类加载机制避免了多线程的同步问题。

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

    public static Singleton getSingleton() {
        return singleton;
    }
}

懒汉模式（线程不安全）

懒汉模式声明了一个静态对象，在用户第一次调用时进行初始化，虽然节约了资源，但第一次加载时需要实例化，反应稍微慢一点，而且在多线程下不能工作。

public class Singleton{
    private static Singleton singleton;

    public Singleton() {
    }

    public static Singleton getSingleton() {
        if(singleton == null){
            singleton = new Singleton();
        }
        return singleton;
    }
}

懒汉模式（线程安全）

这种写法能够在多线程中很好的工作，但是每次调用getSingleton时都需要同步，造成不必要的同步开销，而且大部分时候我们都是用不到同步。

public class Singleton{
    private static Singleton singleton;

    public Singleton() {
    }

    public static synchronized Singleton getSingleton() {
        if(singleton == null){
            singleton = new Singleton();
        }
        return singleton;
    }
}

双重检查模式（DCL）

这种写法对singleton进行了两次的判空操作，第一次是为了不必要的同步，第二次是在singleton等于null的情况下才创建实例。这里用到了volatile关键字，或多或少还是会影响性能，但是考虑到程序的正确性，牺牲这点性能还是值得的。

PS：这里为什么要用volatile关键字？

这个地方使用volatile关键字是很有必要的，因为new一个新的对象其实是分了三步执行：

为该对象分配内存空间
初始化对象
将对象指向分配的内存地址

由于JVM指令重排的特性，执行顺序可能会变成1->3->2；在单线程环境下不会有问题，但是在多线程环境下会导致一个线程获得还没有初始化的实例。比如：

线程1执行了1、3

线程2调用方法，发现该实例不为空，因此返回该实例。但此时实例还没被初始化。

public class Singleton{
    private volatile static Singleton singleton;

    public Singleton() {
    }

    public static  Singleton getSingleton() {
        if(singleton == null){
            synchronized (Singleton.class){
                if(singleton == null){
                    singleton = new Singleton();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
}

静态内部类单例模式

第一次加载Singleton类时并不会初始化sInstance，只有第一次调用getInstance方法时虚拟机加载SingletonHolder 并初始化sInstance ，这样不仅能确保线程安全也能保证Singleton类的唯一性，所以推荐使用静态内部类单例模式。

public class Singleton{
    public Singleton() {
    }

    private static class SingletonHolder{
        private static final Singleton sInstance = new Singleton();
    }

    public static Singleton getInstance(){
        return SingletonHolder.sInstance;
    }
}

枚举单例

默认枚举实例的创建是线程安全的，并且在任何情况下都是单例，上述讲的几种单例模式实现中，有一种情况下他们会重新创建对象，那就是反序列化，将一个单例实例对象写到磁盘再读回来，从而获得了一个实例。

枚举单例的优点就是简单，但是大部分应用开发很少用枚举，可读性并不是很高，不建议用。

public enum Singleton {  
     INSTANCE;  
     public void doSomeThing() {  
     }  
 }

使用容器实现单例模式

用SingletonManager 将多种的单例类统一管理，在使用时根据key获取对象对应类型的对象。这种方式使得我们可以管理多种类型的单例，并且在使用时可以通过统一的接口进行获取操作，降低了用户的使用成本，也对用户隐藏了具体实现，降低了耦合度。

public class SingletonManager { 
　　private static Map<String, Object> objMap = new HashMap<String,Object>();
　　private Singleton() { 
　　}
　　public static void registerService(String key, Objectinstance) {
　　　　if (!objMap.containsKey(key) ) {
　　　　　　objMap.put(key, instance) ;
　　　　}
　　}
　　public static ObjectgetService(String key) {
　　　　return objMap.get(key) ;
　　}
}