這篇文章主要講解了“Java單例模式的用法”，文中的講解內(nèi)容簡(jiǎn)單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請(qǐng)大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來(lái)研究和學(xué)習(xí)“Java單例模式的用法”吧！

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單例模式的應(yīng)用場(chǎng)景：

單例模式（Singleton Pattern）是指確保一個(gè)類(lèi)在任何情況下都絕對(duì)只有一個(gè)實(shí)例。并提供一個(gè)全局反訪問(wèn)點(diǎn)。單例模式是創(chuàng)建型模式。單例模式在生活中應(yīng)用也很廣泛，比如公司CEO只有一個(gè)，部門(mén)經(jīng)理只有一個(gè)等。JAVA中ServletCOntext，ServetContextCOnfig等，還有spring中ApplicationContext應(yīng)用上下文對(duì)象，SessionFactory，數(shù)據(jù)庫(kù)連接池對(duì)象等。使用單例模式可以將其常駐于內(nèi)存，可以節(jié)約更多資源。

寫(xiě)法：

1：懶漢模式（線程不安全）

/** * 線程不安全的懶漢式單利模式 *  * Created by gan on 2019/11/17 17:33. */public class LazySingleton {  private static LazySingleton instance;  //構(gòu)造方法私有化  private LazySingleton() {  }  public static LazySingleton getInstance() {    if (instance != null) {      instance = new LazySingleton();    }    return instance;  }}

上面的代碼，提供一個(gè)靜態(tài)對(duì)象instance,構(gòu)造函數(shù)私有化防止外部創(chuàng)建對(duì)象，提供一個(gè)靜態(tài)的getInstance方法來(lái)給訪問(wèn)者一個(gè)單例對(duì)象。這種寫(xiě)法的缺點(diǎn)就是沒(méi)有考慮到線程安全問(wèn)題，當(dāng)多個(gè)訪問(wèn)者同時(shí)訪問(wèn)的時(shí)候很有可能創(chuàng)建多個(gè)對(duì)象。之所以叫懶漢式，是因?yàn)檫@種寫(xiě)法是使用的時(shí)候才創(chuàng)建，起到了懶加載Lazy loading的作用，實(shí)際開(kāi)發(fā)中不建議采用這種寫(xiě)法。

2：線程安全的懶漢式(加鎖)

/** * 線程安全的懶漢式單利模式 *  * Created by gan on 2019/11/17 17:33. */public class LazySingleton {  private static LazySingleton instance;  //構(gòu)造方法私有化  private LazySingleton() {  }  public synchronized static LazySingleton getInstance() {    if (instance != null) {      instance = new LazySingleton();    }    return instance;  }}

這種寫(xiě)法就是在第一種的基礎(chǔ)上添加了synchronized關(guān)鍵字保證了線程安全。這種寫(xiě)法在并發(fā)高的時(shí)候雖然保證了線程安全，但是效率很低，高并發(fā)的時(shí)候所有訪問(wèn)的線程都要排隊(duì)等待，所以實(shí)際開(kāi)發(fā)中也不建議采用。

　3：惡漢式（線程安全）

/** * 餓漢式（線程安全） * Created by gan on 2019/10/28 22:52. */public class HungrySigleton {  public static final HungrySigleton instance = new HungrySigleton();  private HungrySigleton(){}  public static HungrySigleton getInstance(){    return instance;  }}

直接在運(yùn)行（加載）這個(gè)類(lèi)的時(shí)候創(chuàng)建了對(duì)象，之后直接訪問(wèn)。顯然這種方式?jīng)]有起到Lazy loading的效果。但是是線程安全的，實(shí)際開(kāi)發(fā)中還是比較常用。

　4：靜態(tài)內(nèi)部類(lèi)（線程安全）

/** * 靜態(tài)內(nèi)部類(lèi)方式 * Created by gan on 2019/11/17 17:46. */public class StaticInnerClassSingleton {  //構(gòu)造方法私有化  private StaticInnerClassSingleton() {}  //內(nèi)部類(lèi)  private static class HolderInnerClass {    //需要提供單利對(duì)象的外部類(lèi)作為靜態(tài)屬性加載的時(shí)候就初始化    private static StaticInnerClassSingleton instance = new StaticInnerClassSingleton();  }  //對(duì)外暴漏訪問(wèn)點(diǎn)  public static StaticInnerClassSingleton getInstance() {    return HolderInnerClass.instance;  }}

這種內(nèi)部類(lèi)跟餓漢式單例有很多相似的地方，相比餓漢式單例模式的區(qū)別也是好處在于：靜態(tài)內(nèi)部類(lèi)不在單例類(lèi)加載時(shí)就加載，而是在調(diào)用getInstance()方法的時(shí)候才進(jìn)行加載，達(dá)到了類(lèi)似于懶漢式的效果，而且這種方法又是線程安全的。實(shí)際開(kāi)發(fā)中也建議采用。

5：枚舉方法單例（線程安全）

/** * 枚舉單利模式 * Created by gan on 2019/11/17 17:57. */public enum EnumSingleton {  INSTANCE;  public void otherMetthod() {    System.out.println("需要單利對(duì)象調(diào)用的方法。。。");  }}

Effective Java作者Josh Bloch提倡的方式，好處有如下：

1：自由串行化。

2：保證了一個(gè)實(shí)例

3：線程安全

這種方式防止了單例模式被破壞，而且簡(jiǎn)潔寫(xiě)法簡(jiǎn)單，而且絕對(duì)的線程安全，但是有個(gè)缺點(diǎn)就是不能繼承。

6：雙重檢查法（通常線程安全，低概率不安全）

/** * Double check * Created by gan on 2019/11/17 18:03. */public class DoubleCheckSingleton {  private static DoubleCheckSingleton instance;  private DoubleCheckSingleton() {}  public static DoubleCheckSingleton getInstance() {    if (instance == null) {      synchronized (DoubleCheckSingleton.class) {        if (instance == null) {          instance = new DoubleCheckSingleton();        }      }    }    return instance;  }}

上面的這種寫(xiě)法在并發(fā)極高的時(shí)候也可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題(當(dāng)然這種概率非常小，但是畢竟還是有的嘛)，解決的方案就是給instance的聲明加上volatile關(guān)鍵字即可。于是就出現(xiàn)了下面第7總寫(xiě)法。

　7：Double check(volatile)

/** * Double check volatile * Created by gan on 2019/11/17 18:03. */public class DoubleCheckSingleton {  private volatile static DoubleCheckSingleton instance;  private DoubleCheckSingleton() {}  public static DoubleCheckSingleton getInstance() {    if (instance == null) {      synchronized (DoubleCheckSingleton.class) {        if (instance == null) {          instance = new DoubleCheckSingleton();        }      }    }    return instance;  }}

volatile關(guān)鍵字的其中一個(gè)作用就是禁止指令重排序，把instance聲明volatile后，對(duì)它的操作就會(huì)有一個(gè)內(nèi)存屏障（什么是內(nèi)存屏障？），這樣在賦值完成之前，就不會(huì)調(diào)用讀操作。這里具體的原因網(wǎng)上也是眾說(shuō)紛紜，這里不進(jìn)行具體闡述。

8：ThreadLocal實(shí)現(xiàn)單例模式（線程安全）

/** * ThreadLocal實(shí)現(xiàn)單利模式 * Created by gan on 2019/11/17 18:17. */public class ThreadLocalSingleton {  private static final ThreadLocal threadLocal = new ThreadLocal() {    @Override    protected ThreadLocalSingleton initialValue() {      return new ThreadLocalSingleton();    }  };  private ThreadLocalSingleton(){}  public static ThreadLocalSingleton getInstance(){    return threadLocal.get();  }}

ThreadLocal會(huì)為每個(gè)線程提供一個(gè)獨(dú)立的變量副本，從而隔離了多個(gè)線程堆數(shù)據(jù)的訪問(wèn)沖突。對(duì)于多線程資源共享問(wèn)題，同步機(jī)制采用了“以時(shí)間換空間”的方式，而ThreadLocal則采用了“以空間換時(shí)間”的方式(主要就是避免了加鎖排隊(duì))。 前者提供一份變量，讓不同的線程排隊(duì)訪問(wèn)，而后者為每一個(gè)線程提供了一份變量，因此可以同時(shí)訪問(wèn)而互不影響。但是實(shí)際是創(chuàng)建了多個(gè)單例對(duì)象的。

單例模式的破壞：

1：序列化破壞

一個(gè)對(duì)象創(chuàng)建好以后，有時(shí)候需要將對(duì)象序列化然后寫(xiě)入磁盤(pán)。下次在從磁盤(pán)中讀取并反序列化，將其轉(zhuǎn)化為內(nèi)存對(duì)象。反序列化后的對(duì)象會(huì)重新分配內(nèi)存，即創(chuàng)建型的對(duì)象。這樣就違背了單例模式的初衷。解決這種方式的方法就是在單例類(lèi)中新增一個(gè) private Object readResolve();方法即可，具體原因可以看看序列化和反序列化的源碼。

2：反射

通過(guò)反射“暴力破解”也能破壞單例模式，具體暫時(shí)不闡述。

3：克隆

克隆也會(huì)破壞單例模式，具體暫時(shí)不闡述。

感謝各位的閱讀，以上就是“Java單例模式的用法”的內(nèi)容了，經(jīng)過(guò)本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對(duì)Java單例模式的用法這一問(wèn)題有了更深刻的體會(huì)，具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是創(chuàng)新互聯(lián)，小編將為大家推送更多相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的文章，歡迎關(guān)注！