有一回對我說道,“你寫過編程么?”我略略點一點頭.他說,“寫過,……我便考你一考.單例模式,是怎樣寫的?”我想,討飯一樣的人,也配考我么?便回過臉去,不再理會.孔乙己等了許久,很懇切的說道,“不能寫罷？……我教給你，記著！

單例模式(Singleton Pattern)

單例模式是 Java 中最簡單的設(shè)計模式之一。這種模式涉及到一個單一的類，該類負責創(chuàng)建自己的對象，同時確保只有單個對象被創(chuàng)建。這個類提供了一種訪問其唯一的對象的方式，可以直接訪問，不需要實例化該類的對象。

單例模式三要素：1.單例類只能有一個實例。 2.單例類必須自己創(chuàng)建自己的唯一實例。 3.單例類必須給所有其他對象提供這一實例。

應用場景

1.游戲開發(fā)中的跟隨主角視角的攝像頭，一般只有一個

2.要求生產(chǎn)唯一序列號，用來防偽

3.WEB 中的計數(shù)器，不用每次刷新都在數(shù)據(jù)庫里加一次，用單例先緩存起來

4.創(chuàng)建的一個對象需要消耗的資源過多，比如 I/O 與數(shù)據(jù)庫的連接等

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單例模式的四種寫法

雖然演示語言是typescript，最終以javascript實現(xiàn)，而js沒有多線程，不用考慮線程安全問題。但筆者依然會列出其中的線程安全問題，ts不考慮，java、c還是要的。

懶漢模式

class SingleTest {
 ? ?private static instance: SingleTest;
 ? ?constructor() {

 ? ?}

 ? ?public static getInstance(): SingleTest {
 ? ? ? ?if(this.instance == null) 
 ? ? ? ? ? ?this.instance = new SingleTest();
 ? ? ? ?return this.instance;
 ? ?}
}

這是最基本的實現(xiàn)方式，為什么叫懶漢？因為要等別人調(diào)用了你才實例化對象，有夠懶的。缺點很明顯：不支持多線程。如果要保證線程安全，需要加鎖synchronized，當然也會影響效率。

餓漢模式

class Singleton { ?
 ? ?private static instance:Singleton ?= new Singleton(); ?
 ? ?constructor (){} ?
 ? ?public static getInstance(): Singleton { ?
 ? ?return this.instance; ?
 ? ?} ?
}

很常用的模式。為什么叫餓漢？因為類在裝載的時候你就實例化了，別人還沒上桌你就吃完了，餓死鬼投胎！容易寫，而且執(zhí)行效率會提高。缺點也很明顯：類加載時就初始化，浪費內(nèi)存，容易產(chǎn)生垃圾對象。

以下模式為多線程語言的設(shè)計模式，所以不用ts演示了。

雙檢鎖/雙重校驗鎖（DCL，即 double-checked locking）

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

這種方式采用雙鎖機制，安全且在多線程情況下能保持高性能。

登記式/靜態(tài)內(nèi)部類

public class Singleton { ?
 ? ?private static class SingletonHolder { ?
 ? ?private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); ?
 ? ?} ?
 ? ?private Singleton (){} ?
 ? ?public static final Singleton getInstance() { ?
 ? ?return SingletonHolder.INSTANCE; ?
 ? ?} ?
}

這種方式能達到雙檢鎖方式一樣的功效，但實現(xiàn)更簡單。對靜態(tài)域使用延遲初始化，應使用這種方式而不是雙檢鎖方式。這種方式只適用于靜態(tài)域的情況，雙檢鎖方式可在實例域需要延遲初始化時使用。

枚舉

public enum Singleton { ?
 ? ?INSTANCE; ?
 ? ?public void whateverMethod() { ?
 ? ?} ?
}

實現(xiàn)單例模式的最佳方法。它更簡潔，自動支持序列化機制，絕對防止多次實例化。但是需要JDK1.5 之后加入的enum 特性才可使用。

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孔乙己顯出極高興的樣子,將兩個指頭的長指甲敲著柜臺,點頭說,“對呀對呀!……單例模式有四樣寫法,你知道么?