內(nèi)容來自尚硅谷Java設(shè)計(jì)模式（圖解+框架源碼剖析）_嗶哩嗶哩_bilibili

寫在前面:本文內(nèi)容大致和原視頻內(nèi)老師的筆記內(nèi)容相同，會(huì)偶爾插入自己的注釋和理解，盡量會(huì)完成作業(yè)

5.1單例設(shè)計(jì)模式介紹

所謂類的單例設(shè)計(jì)模式，就是采取一定的方法保證在整個(gè)的軟件系統(tǒng)中，對(duì)某個(gè)類只能存在一個(gè)對(duì)象實(shí)例,并且該類只提供一個(gè)取得其對(duì)象實(shí)例的方法(靜態(tài)方法)。

比如Hibernate的 SessionFactory，它充當(dāng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)源的代理，并負(fù)責(zé)創(chuàng)建Session對(duì)象。SessionFactory并不是輕量級(jí)的，一般情況下，一個(gè)項(xiàng)目通常只需要一個(gè)SessionFactory就夠，這是就會(huì)使用到單例模式。

5.2單例設(shè)計(jì)的8種方式

1)????? 餓漢式(靜態(tài)常量)

2)????? 餓漢式（靜態(tài)代碼塊)

3)????? 懶漢式(線程不安全)

4)????? 懶漢式(線程安全，同步方法)

5)????? 懶漢式(線程安全，同步代碼塊)

6)????? 雙重檢查

7)????? 靜態(tài)內(nèi)部類

8)????? 枚舉

5.3餓漢式(靜態(tài)常量)

餓漢式（靜態(tài)常量）應(yīng)用實(shí)例

步驟如下:

1)????? 構(gòu)造器私有化(防止new)

2)????? 類的內(nèi)部創(chuàng)建對(duì)象

3)????? 向外暴露一個(gè)靜態(tài)的公共方法。getInstance

代碼實(shí)現(xiàn)

優(yōu)缺點(diǎn)說明

1)????? 優(yōu)點(diǎn):這種寫法比較簡單，就是在類裝載的時(shí)候就完成實(shí)例化。避免了線程同步問題。

2)????? 缺點(diǎn):在類裝載的時(shí)候就完成實(shí)例化，沒有達(dá)到LazyLoading 的效果。如果從始至終從未使用過這個(gè)實(shí)例，則會(huì)造成內(nèi)存的浪費(fèi)

3)????? 這種方式基于classloder機(jī)制避免了多線程的同步問題，不過，instance在類裝載時(shí)就實(shí)例化，在單例模式中大多數(shù)都是調(diào)用getInstance方法，但是導(dǎo)致類裝載的原因有很多種，因此不能確定有其他的方式(或者其他的靜態(tài)方法)導(dǎo)致類裝載，這時(shí)候初始化instance就沒有達(dá)到lazy loading 的效果

4)????? 結(jié)論:這種單例模式可用，可能造成內(nèi)存浪費(fèi)

5.4餓漢式(靜態(tài)代碼塊)

代碼演示

優(yōu)缺點(diǎn)說明

1)????? 這種方式和上面的方式其實(shí)類似，只不過將類實(shí)例化的過程放在了靜態(tài)代碼塊中，也是在類裝載的時(shí)候，就執(zhí)行靜態(tài)代碼塊中的代碼，初始化類的實(shí)例。優(yōu)缺點(diǎn)和上面是一樣的。

2)????? 結(jié)論:這種單例模式可用，但是可能造成內(nèi)存浪費(fèi)

5.5懶漢式(線程不安全)

代碼演示

優(yōu)缺點(diǎn)說明

1)????? 起到了Lazy Loading的效果，但是只能在單線程下使用。

2)????? 如果在多線程下，一個(gè)線程進(jìn)入了if (singleton== null)判斷語句塊，還未來得及往下執(zhí)行，另一個(gè)線程也通過了這個(gè)判斷語句，這時(shí)便會(huì)產(chǎn)生多個(gè)實(shí)例。所以在多線程環(huán)境下不可使用這種方式

3)????? 結(jié)論:在實(shí)際開發(fā)中，不要使用這種方式.

5.6懶漢式(線程安全，同步方法)

代碼演示

優(yōu)缺點(diǎn)分析

1)????? 解決了線程不安全問題

2)????? 效率太低了，每個(gè)線程在想獲得類的實(shí)例時(shí)候，執(zhí)行g(shù)etInstance()方法都要進(jìn)行同步。而其實(shí)這個(gè)方法只執(zhí)行一次實(shí)例化代碼就夠了，后面的想獲得該類實(shí)例，直接return就行了。方法進(jìn)行同步效率太低

3)????? 結(jié)論:在實(shí)際開發(fā)中，不推薦使用這種方式

5.7懶漢式(線程不安全，同步代碼塊)

代碼演示

禁止使用

5.8雙重檢查

代碼演示

優(yōu)缺點(diǎn)說明

1)????? Double-Check概念是多線程開發(fā)中常使用到的，如代碼中所示，我們進(jìn)行了兩次if (singleton=- null)檢查，這樣就可以保證線程安全了。

2)????? 這樣，實(shí)例化代碼只用執(zhí)行一次，后面再次訪問時(shí)，判斷 if(singleton == null)，直接return實(shí)例化對(duì)象，也避免的反復(fù)進(jìn)行方法同步.

3)????? 線程安全;延遲加載;效率較高

4)????? 結(jié)論:在實(shí)際開發(fā)中，推薦使用這種單例設(shè)計(jì)模式

5.9靜態(tài)內(nèi)部類

代碼演示

優(yōu)缺點(diǎn)說明

1)????? 這種方式采用了類裝載的機(jī)制來保證初始化實(shí)例時(shí)只有一個(gè)線程。

2)????? 靜態(tài)內(nèi)部類方式在Singleton類被裝載時(shí)并不會(huì)立即實(shí)例化，而是在需要實(shí)例化時(shí)，調(diào)用getInstance方法，才會(huì)裝載SingletonInstance類，從而完成Singleton的實(shí)例化。

3)????? 類的靜態(tài)屬性只會(huì)在第一次加載類的時(shí)候初始化，所以在這里，JVM幫助我們保證了線程的安全性，在類進(jìn)行初始化時(shí)，別的線程是無法進(jìn)入的。

4)????? 優(yōu)點(diǎn):避免了線程不安全，利用靜態(tài)內(nèi)部類特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)延遲加載，效率高

5)????? 結(jié)論:推薦使用.

5.10枚舉

代碼演示

優(yōu)缺點(diǎn)說明

1)????? 這借助JDK1.5中添加的枚舉來實(shí)現(xiàn)單例模式。不僅能避免多線程同步問題，而且還能防止反序列化重新創(chuàng)建新的對(duì)象。

2)????? 這種方式是Effective Java作者Josh Bloch 提倡的方式

3)????? 結(jié)論:推薦使用

5.11單例模式在JDK應(yīng)用的源碼分析

1)????? 我們JDK中,java.lang.Runtime就是經(jīng)典的單例模式(餓漢式)

2)????? 代碼分析+Debug源碼+代碼說明

5.12單例模式注意事項(xiàng)和細(xì)節(jié)說明

1)????? 單例模式保證了系統(tǒng)內(nèi)存中該類只存在一個(gè)對(duì)象，節(jié)省了系統(tǒng)資源，對(duì)于一些需要頻繁創(chuàng)建銷毀的對(duì)象，使用單例模式可以提高系統(tǒng)性能

2)????? 當(dāng)想實(shí)例化一個(gè)單例類的時(shí)候，必須要記住使用相應(yīng)的獲取對(duì)象的方法，而不是使用new

3)????? 單例模式使用的場(chǎng)景:

1.需要頻繁的進(jìn)行創(chuàng)建和銷毀的對(duì)象

2.創(chuàng)建對(duì)象時(shí)耗時(shí)過多或耗費(fèi)資源過多(即:重量級(jí)對(duì)象)，但又經(jīng)常用到的對(duì)象、工具類對(duì)象、頻繁訪問數(shù)據(jù)庫或文件的對(duì)象(比如數(shù)據(jù)源、session工廠等)