【Java】深入理解单例模式

单例模式是最简单的一种模式，但却也有很多需要注意的点，单例模式也时常作为求职者的笔试题，能写出怎样的单例模式从某种程度会影响面试官对你的印象。这里从简单的单例模式开始认知单例模式。

定义

单例模式：单例模式确保某一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例，这个类称为单例类，它提供全局访问的方法

三个要点：

• 一个实例
• 自行创建
• 对外提供这个实例

实现

单例模式的主要实现方法有两种：饿汉式和懒汉式。

饿汉式

饿汉式：不管三七二十一，先创建了再说。

// 饿汉式 单例模式
public class Singleton {

	//需要类持有对象
	private static Singleton instance = new Singleton();

	//私有化构造方法
	private Singleton() { }

	//对外提供示例方法
	public static Singleton getInstance() {
		return instance;
	}

}

注意两个个要点：

• 构造函数私有化（为了避免外部调用创建对象）
  -变量的static修饰，外部无法创建实例，需要使用类的静态方法

饿汉式是最简单最粗暴的，不存在线程安全问题（懒汉式会有线程安全问题，待会说明）

懒汉式

懒汉式：懒惰嘛，等到用的时候再告诉我，我再创建好了~

// 懒汉式 单例模式
public class Singleton {

	//需要类持有对象
	private static Singleton instance;

	//私有化构造方法
	private Singleton() { }

	//对外提供示例方法
	public static Singleton getInstance() {
		if (instance == null) {
			instance = new Singleton();
		}
		return instance;
	}
}

懒汉式不会先创建对象，待程序执行时再创建对象。
怎么样，简单吧~

But，问题来了，上面的懒汉式能保证单例吗？
这里假设两条线程并发访问方法时，两个都读到 instance 为null时，就会创建两个对象了，即非单实例。

如何保证懒汉式在多线程下单实例了：使用同步 synchronized 不就可以了
其他代码不变，修改方法即可

	public static synchronized Singleton getInstance() {
		if (instance == null) {
			instance = new Singleton();
		}
		return instance;
	}

其实到这里，基本就可以算结束了。懒汉式使用同步方法就能保证多线程下的单例。但同步方法由于需要持有锁，会阻塞其他线程，程序性能偏低。

如何改进？

使用同步代码块

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

但程序依赖效率会低，所有获取这个实例时都会持有锁而阻塞线程。
我们可以再加上一重校验 （双重校验锁）

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

这样只有对象初始化时才会同步代码块，而其余时间内是不会判断锁的。

优缺点

	优点	缺点
饿汉式	无需锁，效率高	浪费内存
懒汉式	第一次调用才初始化，避免浪费内存	需要加锁，会影响效率