概述

上一篇日志中，我们介绍了单例模式的概念和基础的应用

本节中，我们就来介绍一下 java 语言中如何编写单例模式类

只适合单线程环境的单例模式

public class Singleton {

private static Singleton instance = null;

private Singleton() { }

public static Singleton getInstance(){

if (instance == null) {

instance = new Singleton();

}

return instance;

}

}

这是单例模式的最简单实现，private 的构造方法保证了类不会被通过 new 的方式创建，同时，判断 instance 是否为 null 保证了单线程环境下单例模式运行的正确性

但是，正如我们反复强调的，这种方式是非线程安全的，原因在于，当多个线程并发执行，同时进行判断 instance 为 null 的操作，而此时 instance 确实为 null，那么所有的线程都将去创建一个单例的对象，这显然是我们不希望看到的，那么下面我们就来解决这个问题

通过同步锁实现线程安全

正如上面提到的，之所以存在线程安全问题，主要是因为判断 instance 是否为 null 与对象的创建是非原子性的，那么，我们只需要用锁来保证两个操作的原子性即可解决这个问题

public class Singleton {

private static Singleton instance = null;

private Singleton() { }

public static synchronized Singleton getInstance() {

if (instance == null) {

instance = new Singleton();

}

return instance;

}

}

但是加锁对性能是会造成影响的，在并发环境下，当一个线程运行到 synchronized 处，获取锁进入到 instance 的判断，其他所有的并发线程都必须在该线程执行完 instance 的创建操作后才能够继续执行，而事实上，一旦 instance 被创建，这样的等待都将会是白费的

双重校验锁

双重校验锁对上面的例子进行了优化

public class Singleton {

private static Singleton instance = null;

private Singleton() { }

public static Singleton getInstance() {

if (instance == null) {

synchronized (Singleton.class) {

if (instance == null) {

instance = new Singleton();

}

}

}

return instance;

}

}

一旦对象被创建，那么程序将不会去请求获取锁而是直接返回 instance

最简单的线程安全单例模式

public class Singleton {

private static Singleton instance = new Singleton();

private Singleton() { }

public static Singleton getInstance() {

return instance;

}

}

这段代码看上去非常简单，他会在类首次被加载时创建单例的对象，jvm 会保证单例对象只被创建一次，但是有时我们仅仅是在代码中引用了这个类，或者仅仅调用了这个类中的其他方法，我们并不希望在我们还不需要通过 getInstance 方法获取对象的时候，对象就已经被创建了，这是这种方式的主要问题

静态内部类

public class Singleton {

private Singleton() {

}

private static class SingletonHolder {

private final static Singleton instance = new Singleton();

}

public static Singleton getInstance() {

return SingletonHolder.instance;

}

}

这种方式解决了上一种方式所存在的问题，仅在 getInstance 方法被调用时，对象才会被创建

使用枚举

public enum SingletonEnum {

BOOM_MAZE_FACTORY(new BoomMazeFactory()),

STANDARD_MAZE_FACTORY(new StandardMazeFactory()),

;

private MazeFactory mazeFactory;

public MazeFactory getMazeFactory() {

return mazeFactory;

}

SingletonEnum(MazeFactory mazeFactory) {

this.mazeFactory = mazeFactory;

}

}

由于枚举在项目中并不会被常常用到，这样的用法就更加难得一见了，而事实上，这才是最推荐的用法

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