Java單例設計模式的理解與常規實現方式

1：Java中單例模式是一種常見的設計模式，單例模式有以下特點：

  單例類只能有一個例項。

  單例類必須自己建立自己的唯一例項。 單例類必須給所有其他物件提供這一例項。

　　單例模式確保某個類只有一個例項，而且自行例項化並向整個系統提供這個例項。

2：java中單例模式的寫法也有很多種，我在這裡列舉幾張常用的方式：

 1、餓漢式,執行緒安全 但效率比較低：

/**

• 單例模式的實現：餓漢式,執行緒安全 但效率比較低
  */

public class SingletonTest {

// 定義一個私有的構造方法
private SingletonTest() {  
}  

// 將自身的例項物件設定為一個屬性,並加上static和final修飾符
private static final SingletonTest instance = new SingletonTest();  

// 靜態方法返回該類的例項
public static SingletonTest getInstancei() {  
    return instance;  
}  

}

 2、懶漢式,非執行緒安全：

/**

• 單例模式的實現：懶漢式,非執行緒安全
• */

public class SingletonTest {

// 定義私有構造方法（防止通過 new SingletonTest()去例項化）
private SingletonTest() {   
}   

// 定義一個SingletonTest型別的變數（不初始化，注意這裡沒有使用final關鍵字）
private static SingletonTest instance;   

// 定義一個靜態的方法（呼叫時再初始化SingletonTest，但是多執行緒訪問時，可能造成重複初始化問題）
public static SingletonTest getInstance() {   
    if (instance == null)   
        instance = new SingletonTest();   
    return instance;   
}   

}

 3、懶漢式,執行緒安全簡單實現  ：

/**

• 單例模式的實現：懶漢式,執行緒安全簡單實現
• */

public class SingletonTest {

// 定義私有構造方法（防止通過 new SingletonTest()去例項化）
private SingletonTest() {   
}   

// 定義一個SingletonTest型別的變數（不初始化，注意這裡沒有使用final關鍵字）
private static SingletonTest instance;   

// 定義一個靜態的方法（呼叫時再初始化SingletonTest，使用synchronized 避免多執行緒訪問時，可能造成重的復初始化問題）
public static synchronized  SingletonTest getInstance() {   
    if (instance == null)   
        instance = new SingletonTest();   
    return instance;   
}   

}

 4、執行緒安全 並且效率高  單例模式最優方案

/**

• 單例模式最優方案
• 執行緒安全 並且效率高
• */

public class SingletonTest {

// 定義一個私有構造方法
private SingletonTest() { 
 
}   
//定義一個靜態私有變數(不初始化，不使用final關鍵字，使用volatile保證了多執行緒訪問時instance變數的可見性，避免了instance初始化時其他變數屬性還沒賦值完時，被另外執行緒呼叫)
private static volatile SingletonTest instance;  

//定義一個共有的靜態方法，返回該型別例項
public static SingletonTest getIstance() { 
    // 物件例項化時與否判斷（不使用同步程式碼塊，instance不等於null時，直接返回物件，提高執行效率）
    if (instance == null) {
        //同步程式碼塊（物件未初始化時，使用同步程式碼塊，保證多執行緒訪問時物件在第一次建立後，不再重複被建立）
        synchronized (SingletonTest.class) {
            //未初始化，則初始instance變數
            if (instance == null) {
                instance = new SingletonTest();   
            }   
        }   
    }   
    return instance;   
}   

}

 5、靜態內部類方式

/**

• 靜態內部類方式
  *

*/
public class Singleton {

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

}
以上單例如設計模式即使有多重檢查鎖也可以通過反射破壞單例

6、目前最為安全的實現單例的方法是通過內部靜態enum的方法來實現，因為JVM會保證enum不能被反射並且構造器方法只執行一次,事例如下：

/**

• 使用列舉的單例模式
  *
• @author uu
  */

public class EnumSingleton{

private EnumSingleton(){}
public static EnumSingleton getInstance(){
    return Singleton.INSTANCE.getInstance();
}

private static enum Singleton{
    INSTANCE;
    
    private EnumSingleton singleton;
    //JVM會保證此方法絕對只呼叫一次
    private Singleton(){
        singleton = new EnumSingleton();
    }
    public EnumSingleton getInstance(){
        return singleton;
    }
}

public static void main(String[] args) {

EnumSingleton obj0 = EnumSingleton.getInstance();
EnumSingleton obj1 = EnumSingleton.getInstance();
//輸出結果：obj0==obj1?true
System.out.println("obj0==obj1?" + (obj0==obj1));

}
}

在此淺談一下個人理解，希望對大家有所幫助。