设计模式之单例模式

1、什么是单例模式

​ 单例模式是指保证某个类在整个软件系统中只有一个对象实例，并且该类仅提供一个返回其对象实例的方法（通常为静态方法）

2、单例模式的种类

​ 经典的单例模式实现方式一般有五种：

2.1 饿汉式

// ①饿汉式：使用静态常量 static class Singleton {     // 1.构造器私有化,其他类不能new     private Singleton() {}     // 2.类的内部创建对象     private final static Singleton instance = new Singleton();     // 3.向外部暴露一个静态的公共方法     public static Singleton getInstance() {         return instance;     } } // ②饿汉式：使用静态代码块 static class Singleton {     // 1.构造器私有化,其他类不能new     private Singleton() {}     private static final Singleton instance;     // 2.静态代码块实例化     static {         instance = new Singleton();     }     // 3.向外部暴露一个静态的公共方法     public static Singleton getInstance() {         return instance;     } } 

​ 饿汉式顾名思义就是迫不及待地加载该类的对象实例，对象实例的加载最早是在类的加载过程中的初始化阶段（即静态引用变量的加载，对应字节码文件中<clinit>方法的执行），加载过程由JVM保证线程安全。饿汉式会浪费内存，但是随着计算机的发展，内存已经不是问题了，所以使用饿汉式也未尝不可。

​ JDK源码举例：

​ 该类位于java.lang包下，首先将构造方法私有化，声明了一个私有的静态变量并且对该变量进行对象实例的创建，再创建一个公有的静态方法返回这个对象实例，这是比较常用的一种实现单例模式的方式。

2.2 懒汉式

// ①懒汉式：线程不安全 static class Singleton {     // 1.构造器私有化,其他类不能new     private Singleton() {}     private static Singleton instance;     // 2.向外部暴露一个静态的公共方法     public static Singleton getInstance() {         // 3.instance == null时进行实例化         if ( instance == null ) {             // new Singleton()不是一个原子操作,JVM中会进行大致[创建对象-分配内存-对象初始化]等过程,在这之前instance都为null             // 多线程情况下,多个线程同时执行到该位置,线程获取到时间片后会继续执行,就可能创建多个实例             instance = new Singleton();         }         return instance;     } } // ②懒汉式：线程安全（方法上添加 synchronized 关键字） static class Singleton {     // 1.构造器私有化,其他类不能new     private Singleton() {}     private static Singleton instance;     // 2.向外部暴露一个静态的公共方法, synchronized 保证线程安全     public static synchronized Singleton getInstance() {         // 3.instance == null时进行实例化         if ( instance == null ) {             instance = new Singleton();         }         return instance;     } } 

​ 懒汉式就是在创建对象实例前先判断是否已经创建，但是由于对象实例的创建并不是一个原子过程，所以会出现线程安全问题，可以在方法上添加synchronized解决，当然会牺牲一定的性能。基于以上原因，不推荐使用懒汉式的方式实现单例模式。

​ 如何证明对象实例的创建不是一个原子操作？字节码指令可以从侧面证明。

// Java源码 public class Test {     public Test getTest() {         return new Test();     } }