這篇文章主要為大家展示了“java中單例模式有幾種寫法”，內(nèi)容簡而易懂，條理清晰，希望能夠幫助大家解決疑惑，下面讓小編帶領(lǐng)大家一起研究并學(xué)習(xí)一下“java中單例模式有幾種寫法”這篇文章吧。

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1、餓漢式

餓漢式是單例模式設(shè)計中比較經(jīng)典的實現(xiàn)方式。實現(xiàn)代碼如下：

//final不允許被繼承
public final class SingleTonEhangshi {
    //實例變量
    private byte[] data = new byte[1024];

    //在定義實例對象時直接初始化
    private static SingleTonEhangshi instance = new SingleTonEhangshi();

    //私有化構(gòu)造函數(shù)，不允許外部NEW
    private SingleTonEhangshi() {

    }

    public static SingleTonEhangshi getInstance() {
        return instance;
    }
}

餓漢式的實現(xiàn)關(guān)鍵在于instance作為類變量直接得到了初始化，如果我們主動使用SingleToEhangshi類，那么instance實例將會直接完成創(chuàng)建，包括其中的實例變量也都會得到初始化。

instance作為類變量，在類初始化的過程中會被收集進()方法中，而該方法是可以100%地保證同步，也就是說instance在多線程的情況下不可能被初始化兩次。但是由于instance被ClassLoader加載后很長一段時間才被使用的話，那就會意味著instance實例所開辟的堆內(nèi)存會駐留很長的時間。

總體說來，如果一個類中的成員變量比較少，且占用的內(nèi)存資源也不多，用餓漢式的方式實現(xiàn)單例模式也未嘗不可，只是其無法進行懶加載。

2、懶漢式

所謂懶漢式就是在使用類實例的時候再去創(chuàng)建，也就是說用到的時候我再創(chuàng)建，這樣就可以避免類在初始化的時候提前創(chuàng)建過早地占用內(nèi)存空間。實現(xiàn)代碼如下：

//final不允許被繼承
public final class SingleTonLhangshi {
    //實例變量
    private byte[] data = new byte[1024];

    //定義實例，但是不直接初始化
    private static SingleTonLhangshi instance = null;

    //私有化構(gòu)造函數(shù)，不允許外部NEW
    private SingleTonLhangshi() {

    }

    public static SingleTonLhangshi getInstance() {
        if (null == instance) {
            instance = new SingleTonLhangshi();
        }
        return instance;
    }
}

類變量instance=null,因此當類被初始化的時候instance并不會立刻被實例化，而是在getInstance()方法被調(diào)用時判斷instance實例是否被實例化，如果沒有實例化在調(diào)用私有構(gòu)造方法進行實例化操作。

懶漢式寫法在多線程環(huán)境下，會存在同一時間多個線程同時看到null==instance的情況，從而導(dǎo)致instance會被實例化多次，從而無法保證單例的唯一性。

3、懶漢式＋同步方法

懶漢式的單例實現(xiàn)方式可以保證實例的懶加載，但是卻無法保證實例的唯一性。在多線程環(huán)境下由于instance為共享數(shù)據(jù)，當多個線程訪問使用時，需要保證數(shù)據(jù)的同步性，所以如果需要保證懶漢式實例的唯一性，我們可以通過同步的方式來實現(xiàn)。代碼如下：

/final不允許被繼承
public final class SingleTonLhangshiSync {
    //實例變量
    private byte[] data = new byte[1024];

    //定義實例，但是不直接初始化
    private static SingleTonLhangshiSync instance = null;

    //私有化構(gòu)造函數(shù)，不允許外部NEW
    private SingleTonLhangshiSync() {

    }

    //向getInstance方法加入同步控制，每次只能有一個線程能夠進入
    public static synchronized SingleTonLhangshiSync getInstance() {
        if (null == instance) {
            instance = new SingleTonLhangshiSync();
        }
        return instance;
    }
}

采用懶漢式＋數(shù)據(jù)同步的方法既滿足了懶加載又能夠100%保證instance實例的唯一性。但是，synchronized關(guān)鍵字的排它性會導(dǎo)致getInstance()方法同一時刻只能被一個線程訪問，性能會比較低下。

4、Double-Check

Double-Check是一種比較聰明的設(shè)計方式，它提供了一種高效的數(shù)據(jù)同步策略，那就是首次初始化的時候加鎖，之后則允許多個線程同時進行g(shù)etInstance()方法的調(diào)用來獲得類的實例。代碼如下：

//final不允許被繼承
public final class SingletonDoubleCheck {
    //實例變量
    private byte[] data = new byte[1024];

    //定義實例，但是不直接初始化
    private static SingletonDoubleCheck instance = null;

    Connection con;
    Socket socket;

    //私有化構(gòu)造函數(shù)，不允許外部NEW
    private SingletonDoubleCheck() {
        this.con = con;//初始化
        this.socket = socket;//初始化

    }
    public static SingletonDoubleCheck getInstance() {
        //當instance為null時，進入同步代碼塊，同時該判斷避免了每次都需要進入同步代碼塊，可以提高效率
        if (null == instance) {
            //只有一個線程能夠獲得SingletonDoubleCheck.class關(guān)聯(lián)的monitor
            synchronized (SingletonDoubleCheck.class) {
                //判斷如果instance為null則創(chuàng)建
                if (null == instance) {
                    instance = new SingletonDoubleCheck();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

當兩個線程發(fā)現(xiàn)null==instance成立時，只有一個線程有資格進入同步代碼塊，完成對instance的初始化，隨后的線程發(fā)現(xiàn)null==instance不成立則無須進行任何操作，以后對getInstance的訪問就不會再需要進行數(shù)據(jù)同步了。

此種方式看起來是既滿足了懶加載，又保證了instance實例的唯一性，并且還提供了比較高效的數(shù)據(jù)同步策略，可以允許多個線程同時對getInstance進行訪問。但是這種方式在多線程的情況下，可能會引起空指針異常，這是因為如果在如上代碼的構(gòu)造方法中還存在初始化其他資源的情況的話，由于JVM運行時存在指令重排的情況，這些資源在實例化時順序并無前后關(guān)系的約束，那么在這種情況下，就極有可能是instance最先被實例化，而con和socket并未完成實例化，而未完成實例化的實例在調(diào)用其方法時將會拋出空指針異常。

5、Volatile+Double-Check

為了解決Double-Check指令重排導(dǎo)致的空指針問題，可以用volatile關(guān)鍵字防止這種重排序的發(fā)生。因此代碼只需要稍作修改就能滿足多線程下的單例、懶加載以及實例的高效性了。代碼如下：

//final不允許被繼承
public final class SingletonDoubleCheck {
    //實例變量
    private byte[] data = new byte[1024];

    //定義實例，但是不直接初始化
    private static volatile SingletonDoubleCheck instance = null;

    Connection con;
    Socket socket;

    //私有化構(gòu)造函數(shù)，不允許外部NEW
    private SingletonDoubleCheck() {
        this.con = con;//初始化
        this.socket = socket;//初始化

    }

    public static SingletonDoubleCheck getInstance() {
        //當instance為null時，進入同步代碼塊，同時該判斷避免了每次都需要進入同步代碼塊，可以提高效率
        if (null == instance) {
            //只有一個線程能夠獲得SingletonDoubleCheck.class關(guān)聯(lián)的monitor
            synchronized (SingletonDoubleCheck.class) {
                //判斷如果instance為null則創(chuàng)建
                if (null == instance) {
                    instance = new SingletonDoubleCheck();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

6、Holder方式

Holder方式完全借助了類加載的特點。代碼如下：

//不允許被繼承
public final class SingletonHolder {
    //實例變量
    private byte[] data = new byte[1024];

    private SingletonHolder() {

    }

    //在靜態(tài)內(nèi)部類中持有單例類的實例，并且可直接被初始化
    private static class Holder {
        private static SingletonHolder instance = new SingletonHolder();
    }

    //調(diào)用getInstance方法，事實上是獲得Holder的instance靜態(tài)屬性
    public static SingletonHolder getInstance() {
        return Holder.instance;
    }
}

在單例類中并沒有instance的靜態(tài)成員，而是將其放到了靜態(tài)內(nèi)部類Holder之中，因此單例類在初始化的過程中并不會創(chuàng)建SingletonHolder的實例，內(nèi)部類Holder中定義了SingletonHolder的靜態(tài)變量，并且直接進行了實例化，只有當Holder被主動引用的時候才會創(chuàng)建SingletonHolder的實例。

SingletonHolder實例的創(chuàng)建過程在Java程序編譯時期收集至()方法中，該方法又是同步方法，可以保證內(nèi)存的可見性、JVM指令的順序性和原子性。Holder方式的單例模式設(shè)計是最好的設(shè)計之一，也是目前使用比較廣的設(shè)計。

7、枚舉方式

枚舉方式在很多開源框架中也應(yīng)用得比較廣泛，枚舉類型不允許被繼承，同樣是線程安全的，并且只能被實例化一次，但是枚舉類型不能夠?qū)崿F(xiàn)懶加載。用枚舉類型，實現(xiàn)單例模式的代碼如下：

public class SingletonEnum {
    //實例變量
    private byte[] data = new byte[1024];

    private SingletonEnum() {

    }

    //使用枚舉充當Holder
    private enum EnumHolder {
        INSTANCE;
        private SingletonEnum instance;

        EnumHolder() {
            this.instance = new SingletonEnum();
        }

        private SingletonEnum getInstance() {
            return instance;
        }
    }

    public static SingletonEnum getInstance() {
        return EnumHolder.INSTANCE.getInstance();
    }
}

以上是“java中單例模式有幾種寫法”這篇文章的所有內(nèi)容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內(nèi)容對大家有所幫助，如果還想學(xué)習(xí)更多知識，歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道！