设计模式之单例模式

1.         单例模式（Singleton Pattern）是 Java 中常用的一种设计模式，它的核心思想是确
2. 保一个类仅有一个实例，并提供一个全局访问点来获取这个唯一的实例。单例模式在需
3. 要控制资源访问，或者实现全局缓存等场景中非常有用。

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一、单例模式的实现方式

单例模式有多种实现方式，但紧张可以归纳为懒汉式、饿汉式、双重查抄锁定（Double-Checked Locking）、静态内部类、罗列等几种。
1. 懒汉式（线程不安全）

懒汉式单例模式在第一次利用时才创建实例，但这种方式在多线程环境下是不安全的。

1. public class SingletonLazy {  
2.     private static SingletonLazy instance;  
3.   
4.     private SingletonLazy() {}  
5.   
6.     public static SingletonLazy getInstance() {  
7.         if (instance == null) {  
8.             instance = new SingletonLazy();  
9.         }  
10.         return instance;  
11.     }  
12. }

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2. 懒汉式（线程安全）

通过在 getInstance() 方法上添加 synchronized 关键字来保证线程安全，但这种方式服从较低。

1. public class SingletonLazyThreadSafe {  
2.     private static SingletonLazyThreadSafe instance;  
3.   
4.     private SingletonLazyThreadSafe() {}  
5.   
6.     public static synchronized SingletonLazyThreadSafe getInstance() {  
7.         if (instance == null) {  
8.             instance = new SingletonLazyThreadSafe();  
9.         }  
10.         return instance;  
11.     }  
12. }

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3. 双重查抄锁定（Double-Checked Locking）

双重查抄锁定模式既保证了线程安全，又避免了每次调用 getInstance() 时都进行同步，从而提高了服从。

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

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注意：这里利用了 volatile 关键字来克制指令重排序，确保 instance 变量在多线程环境下的可见性和有序性。
4. 饿汉式

饿汉式单例模式在类加载时就完成了实例的初始化，以是它是线程安全的。

1. public class SingletonEager {  
2.     private static final SingletonEager instance = new SingletonEager();  
3.   
4.     private SingletonEager() {}  
5.   
6.     public static SingletonEager getInstance() {  
7.         return instance;  
8.     }  
9. }

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5. 静态内部类

静态内部类方式利用了 classloder 的机制来保证初始化实例时只有一个线程，既实现了耽误加载，又保证了线程安全。

1. public class SingletonInnerClass {  
2.     private SingletonInnerClass() {}  
3.   
4.     private static class SingletonHolder {  
5.         private static final SingletonInnerClass INSTANCE = new SingletonInnerClass();  
6.     }  
7.   
8.     public static final SingletonInnerClass getInstance() {  
9.         return SingletonHolder.INSTANCE;  
10.     }  
11. }

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6. 罗列

罗列方式是实现单例模式的最佳方法。它更简便，自动支持序列化机制，绝对防止多次实例化，纵然在面临复杂的序列化或反射攻击的时候。

1. public enum SingletonEnum {  
2.     INSTANCE;  
3.   
4.     public void whateverMethod() {  
5.     }  
6. }

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总结

单例模式是一种常用的设计模式，用于确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。在实现单例模式时，需要思量线程安全、耽误加载等因素，并根据具体场景选择合适的实现方式。罗列方式是推荐的实现方式，由于它既简便又安全。

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