单例模式的各种写法以及问题

单例模式一直都知道，但是感觉云里雾里的，这次详细的总结一下各种写法，算是个总结

单例模式主要是用于安全发布对象，该不对象不能被别的对象任意改变，因此要求构造方法是私有的，也就是说在该类的内部才能实例化对象。

1. 不是线程安全的懒汉模式，在第一次使用的时候创建实例

/**
 * 懒汉模式
 * 单例实例在第一次使用时进行创建
 */
@NotThreadSafe
public class SingletonExample1 {

    // 私有构造函数
    private SingletonExample1() {

    }

    // 单例对象
    private static SingletonExample1 instance = null;

    // 静态的工厂方法
    public static SingletonExample1 getInstance() {
        if (instance == null) {//很明显并发的时候这里就会有问题，导致不是单例
            instance = new SingletonExample1();
        }
        return instance;
    }
}

2 饿汉模式单例实例在类装载时进行创建,类加载时候的操作特别多,有可能浪费资源

/**
 * 饿汉模式
 * 单例实例在类装载时进行创建,类加载时候的操作特别多,有可能浪费资源
 */
@ThreadSafe
public class SingletonExample2 {

    // 私有构造函数
    private SingletonExample2() {

    }

    // 单例对象
    private static SingletonExample2 instance = new SingletonExample2();

    // 静态的工厂方法
    public static SingletonExample2 getInstance() {
        return instance;
    }
}

3 线程安全的懒汉模式

/**
 * 懒汉模式
 * 单例实例在第一次使用时进行创建
 */
@ThreadSafe
@NotRecommend
public class SingletonExample3 {

    // 私有构造函数
    private SingletonExample3() {

    }

    // 单例对象
    private static SingletonExample3 instance = null;

    // 静态的工厂方法 这里加锁就会导致并发量降低很多 后面聪明的人想出了DCL
    public static synchronized SingletonExample3 getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new SingletonExample3();
        }
        return instance;
    }
}

4 DCL 的懒汉模式

/**
 * 懒汉模式 -》 双重同步锁单例模式
 * 单例实例在第一次使用时进行创建
 */
@NotThreadSafe
public class SingletonExample4 {

    // 私有构造函数
    private SingletonExample4() {

    }

    // 1、memory = allocate() 分配对象的内存空间
    // 2、ctorInstance() 初始化对象
    // 3、instance = memory 设置instance指向刚分配的内存

    // JVM和cpu优化，发生了指令重排

    // 1、memory = allocate() 分配对象的内存空间
    // 3、instance = memory 设置instance指向刚分配的内存
    // 2、ctorInstance() 初始化对象

    // 单例对象
    private static SingletonExample4 instance = null;

    // 静态的工厂方法
    public static SingletonExample4 getInstance() {
        if (instance == null) { // 双重检测机制        // B线程在这里 发现对象是空
            synchronized (SingletonExample4.class) { // 同步锁
                if (instance == null) {
                    instance = new SingletonExample4(); // 指令重拍 A线程 - 3 先分配了内存
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

5 用volatile 来实现DCL

/**
 * 懒汉模式 -》 双重同步锁单例模式
 * 单例实例在第一次使用时进行创建
 */
@ThreadSafe
public class SingletonExample5 {

    // 私有构造函数
    private SingletonExample5() {

    }

    // 1、memory = allocate() 分配对象的内存空间
    // 2、ctorInstance() 初始化对象
    // 3、instance = memory 设置instance指向刚分配的内存

    // 单例对象 volatile + 双重检测机制 -> 禁止指令重排
    private volatile static SingletonExample5 instance = null;

    // 静态的工厂方法
    public static SingletonExample5 getInstance() {
        if (instance == null) { // 双重检测机制        // B
            synchronized (SingletonExample5.class) { // 同步锁
                if (instance == null) {
                    instance = new SingletonExample5(); // A - 3
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

6 另一种饿汉模式

/**
 * 饿汉模式
 * 单例实例在类装载时进行创建
 */
@ThreadSafe
public class SingletonExample6 {

    // 私有构造函数
    private SingletonExample6() {

    }

    // 单例对象
    private static SingletonExample6 instance = null;

    // 一定要注意顺序
    static {
        instance = new SingletonExample6();
    }

    // 静态的工厂方法
    public static SingletonExample6 getInstance() {
        return instance;
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(getInstance().hashCode());
        System.out.println(getInstance().hashCode());
    }
}

7 最简单的单例实现枚举 // 这个我详细看看补充完整，枚举平常我很少用，代码还是写的少的原因吧

/**
 * 枚举模式：最安全
 */
@ThreadSafe
@Recommend
public class SingletonExample7 {

    // 私有构造函数
    private SingletonExample7() {

    }

    public static SingletonExample7 getInstance() {
        return Singleton.INSTANCE.getInstance();
    }

    private enum Singleton {
        INSTANCE;

        private SingletonExample7 singleton;

        // JVM保证这个方法绝对只调用一次
        Singleton() {
            singleton = new SingletonExample7();
        }

        public SingletonExample7 getInstance() {
            return singleton;
        }
    }
}

单例模式的各种写法以及问题

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