共计 3663 个字符，预计需要花费 10 分钟才能阅读完成。
单例模式
单例模式是 Java 中罕用的设计模式之一，属于设计模式三大类中的创立型模式。在运行期间，保障某个类仅有一个实例，并提供一个拜访它的全局拜访点。单例模式所属类的构造方法是公有的，所以单例类是不能被继承的。实现线程平安的单例模式有以下几种形式：
1. 饿汉式
public class Singleton {private static Singleton instance = new Singleton();
private Singleton() {}
public static Singleton getInstance() {return instance;}
}这是实现一个平安的单例模式的最简略粗犷的写法，之所以称之为饿汉式，是因为肚子饿了，想马上吃到货色，不想期待生产工夫。在类被加载的时候就把 Singleton 实例给创立进去供应用，当前不再扭转。
长处：实现简略，线程平安，调用效率高（无锁，且对象在类加载时就已创立，可间接应用）。
毛病：可能在还不须要此实例的时候就曾经把实例创立进去了，不能延时加载（在须要的时候才创建对象）。
2. 懒汉式
public class Singleton {
private static Singleton instance = null;
private Singleton() {}
// 如果没有 synchronized，则线程不平安
public static synchronized Singleton getInstance() {//synchronized 也能够写在办法里，造成同步代码块
if (instance == null) {instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
相比饿汉式，懒汉式显得没那么“饿”，在真正须要的时候再去创立实例。
长处：线程平安，能够延时加载。
毛病：调用效率不高（有锁，且须要先创建对象）。
3. 懒汉式改良版（双重同步锁）
public class Singleton {
private static volatile Singleton singleton;
private Singleton() {}
public static Singleton getInstance() {if (singleton == null) {synchronized (Singleton.class) {if (singleton == null) {singleton = new Singleton();
}
}
}
return singleton;
}
}
应用了 double-check，即 check- 加锁 -check，缩小了同步的开销
第 2 种懒汉式的效率低在哪里呢？第二种写法将 synchronized 加在了办法上（或者写在办法里），在单例对象被创立后，因为办法加了锁，所以要等以后线程失去对象开释锁后，下一个线程才能够进入 getInstance()办法获取对象，也就是线程要一个一个的去获取对象。而采纳双重同步锁，在 synchronized 代码块前加了一层判断，这使得在对象被创立之后，多线程不需进入 synchronized 代码块中，能够多线程同时并发拜访获取对象，这样效率大大提高。
在创立第一个对象时候，可能会有线程 1，线程 2 两个线程进入 getInstance()办法，这时对象还未被创立，所以都通过第一层 check。接下来的 synchronized 锁只有一个线程能够进入，假如线程 1 进入，线程 2 期待。线程 1 进入后，因为对象还未被创立，所以通过第二层 check 并创立好对象，因为对象 singleton 是被 volatile 润饰的，所以在对 singleton 批改后会立刻将 singleton 的值从其工作内存刷回到主内存以保障其它线程的可见性。线程 1 完结后线程 2 进入 synchronized 代码块，因为线程 1 曾经创立好对象并将对象值刷回到主内存，所以这时线程 2 看到的 singleton 对象不再为空，因而通过第二层 check，最初获取到对象。这里 volatile 的作用是保障可见性，同时也禁止指令重排序，因为上述代码中存在管制依赖，多线程中对管制依赖进行指令重排序会导致线程不平安。
长处：线程平安，能够延时加载，调用效率比 2 高。
4. 外部动态类
public class Singleton {
private Singleton() {}
public static Singleton getInstance() {return SingletonFactory.instance;}
private static class SingletonFactory {private static Singleton instance = new Singleton();
}
}
动态外部类只有被被动调用的时候，JVM 才会去加载这个动态外部类。外部类首次加载，会初始化动态变量、动态代码块、静态方法，但不会加载外部类和动态外部类。
长处：线程平安，调用效率高，能够延时加载。
仿佛动态外部类看起来曾经是最完满的办法了，其实不是，可能还存在反射攻打和反序列化攻打。
a)反射攻打
public static void main(String[] args) throws Exception {Singleton singleton = Singleton.getInstance();
Constructor<Singleton> constructor = Singleton.class.getDeclaredConstructor();
constructor.setAccessible(true);
Singleton newSingleton = constructor.newInstance();
System.out.println(singleton == newSingleton);
}
运行后果：false
通过后果看，这两个实例不是同一个，违反了单例模式的准则。
b)反序列化攻打
引入依赖：
<dependency>
<groupId>org.apache.commons</groupId>
<artifactId>commons-lang3</artifactId>
<version>3.8.1</version>
</dependency>这个依赖提供了序列化和反序列化工具类。
Singleton 类实现 java.io.Serializable 接口。
public class Singleton implements Serializable {
private static class SingletonHolder {private static Singleton instance = new Singleton();
}
private Singleton() {}
public static Singleton getInstance() {return SingletonHolder.instance;}
public static void main(String[] args) {Singleton instance = Singleton.getInstance();
byte[] serialize = SerializationUtils.serialize(instance);
Singleton newInstance = SerializationUtils.deserialize(serialize);
System.out.println(instance == newInstance);
}
}
运行后果：false
5. 枚举
最佳的单例实现模式就是枚举模式。写法简略，线程平安，调用效率高，能够人造的避免反射和反序列化调用，不能延时加载。
public enum Singleton {
INSTANCE;
public void doSomething() {System.out.println("doSomething");
}
}
调用办法：
public class Main {public static void main(String[] args) {Singleton.INSTANCE.doSomething();
}
}
间接通过 Singleton.INSTANCE.doSomething()的形式调用即可。
枚举如何实现线程平安？反编译后能够发现，会通过一个类去继承改枚举，而后通过动态代码块的形式在类加载时实例化对象，与饿汉式相似。https://blog.csdn.net/wufalia…
如何做到避免反序列化调用？每一个枚举类型及其定义的枚举变量在 JVM 中都是惟一的，Java 做了非凡的规定，枚举类型序列化和反序列化进去的是同一个对象。
除此之外，枚举还能够避免反射调用。
** 综上，线程平安的几种单例模式比拟来看：
枚举（无锁，调用效率高，能够避免反射和反序列化调用，不能延时加载）> 动态外部类（无锁，调用效率高，能够延时加载）> 双重同步锁（有锁，调用效率高于懒汉式，能够延时加载）> 懒汉式（有锁，调用效率不高，能够延时加载）≈ 饿汉式（无锁，调用效率高，不能延时加载）
ps: 只有枚举能避免反射和反序列化调用 **