大话设计模式（单例模式）

前言

什么是单例模式？举个栗子，张三去找xxx修车铺找李四修车，那么每次找的肯定是李四了，但是如果有多个人去找李四去修车那么势必会出现忙不过来现象，李四就会找其他徒弟（重新创建一个新对象）去修车。那么怎样才可以让人们去排队去找李四修车，或者每次并行去修车找到的都是李四呢？那么就引入了今天的主角单例模式.

第一种饿汉式

public class Singleton {
    //类初始化就创建
    private final static Singleton INSTANCE = new Singleton();

    private Singleton(){}
    //获取时直接返回
    public static Singleton getInstance(){
        return INSTANCE;
    }
}

优缺点：

优点：这种写法比较简单，就是在类装载的时候就完成实例化。避免了线程同步问题。

缺点：在类装载的时候就完成实例化，没有达到Lazy Loading的效果。如果从始至终从未使用过这个实例，则会造成内存的浪费。

第二种饿汉式（静态代码块）

public class Singleton {
    //私有实例引用
    private static Singleton instance;
    //在静态代码块中创建
    static {
        instance = new Singleton();
    }
    //私有构造
    private Singleton() {}
    //获取时返回
    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

优缺点：

优缺点基本和上述恶汉式类似在类装载时就执行了静态代码块，造成了资源的浪费。

第三种懒汉式

public class Singleton {
    //私有引用
    private static Singleton singleton;
    //私有构造
    private Singleton() {}
    
    public static Singleton getInstance() {
       //获取时判断对象是否存在存在则直接返回
        if (singleton == null) {
            singleton = new Singleton();
        }
        return singleton;
    }
}

优缺点：

优点：这种写法起到了Lazy Loading的效果。

缺点：只能在单线程下使用，一个线程进入了if (singleton == null)判断语句块，还未来得及往下执行，另一个线程也通过了这个判断语句，这时便会产生多个实例。

第四种懒汉式（线程安全）加同步方法

public class Singleton {
    //私有引用
    private static Singleton singleton;
    //私有构造
    private Singleton() {}
    //同步方法
    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if (singleton == null) {
            singleton = new Singleton();
        }
        return singleton;
    }
}

优缺点：

优点：解决上面第三种实现方式的线程不安全问题，做个线程同步就可以了，于是就对getInstance()方法进行了线程同步。

缺点：效率太低了，每个线程在想获得类的实例时候，执行getInstance()方法都要进行同步。而其实这个方法只执行一次实例化代码就够了，后面的想获得该类实例，直接return就行了。方法进行同步效率太低要改进。

第五种懒汉式（同步代码块）

public class Singleton {
    //私有引用
    private static Singleton singleton;
    //私有构造
    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        if (singleton == null) {
            //加入同步代码块
            synchronized (Singleton.class) {
                singleton = new Singleton();
            }
        }
        return singleton;
    }
}

优缺点：

优点：由于第四种实现方式同步效率太低，所以摒弃同步方法，改为同步产生实例化的的代码块。

缺点：这种同步并不能起到线程同步的作用。跟第3种实现方式遇到的情形一致，假如一个线程进入了if (singleton == null)判断语句块，还未来得及往下执行，另一个线程也通过了这个判断语句，这时便会产生多个实例。

第六种双重检查(Double-Check)

public class Singleton {
    //加入了volatile修饰符避免了指令重排序问题
    private static volatile Singleton singleton;

    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        if (singleton == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                //在获取锁后做双重检查
                if (singleton == null) {
                    singleton = new Singleton();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
}

优缺点：

优点：线程安全；延迟加载；效率较高。

缺点：会被反射破坏类。

第七种静态内部类

public class Singleton {

    private Singleton() {}
    //这种方式跟饿汉式方式采用的机制类似，但又有不同。两者都是采用了类装载的机制来保证初始化实例时                    
    //只有一个线程。不同的地方在饿汉式方式是只要Singleton类被装载就会实例化，没有Lazy-Loading的作            
    //用，而静态内部类方式在Singleton类被装载时并不会立即实例化，而是在需要实例化时，调用 
    //getInstance方法，才会装载SingletonInstance类，从而完成Singleton的实例化。类的静态属性只有
    //在第一次加载类的时候初始化，所以在这里，JVM帮助我们保证了线程的安全性，在类进行初始化时，别的 
    //线程是无法进入的。
    private static class SingletonInstance {
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }

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

优缺点：

优点：避免了线程不安全，延迟加载，效率高。

第八种枚举类（避免反射破坏）

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

    }
}

优缺点：

优点：借助JDK1.5中添加的枚举来实现单例模式。不仅能避免多线程同步问题，而且还能防止反序列化重新创建新的对象。