单利 java_Java设计模式-单利模式

单例模式

作为对象的创建模式，单例模式确保其某一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例，这个类称为单例类。单例模式有以下特点：

1、单例类只能有一个实例

2、单例类必须自己创建自己的唯一实例

3、单例类必须给其他所有对象提供这一实例

下面看一下单例模式的三种写法，除了这三种写法，静态内部类的方式、静态代码块的方式、enum枚举的方式也都可以，不过异曲同工，这三种方式就不写了。

首先声明就是在我们项目工程中我们完全不用使用懒汉式因为有锁使用的地方就有效率低的存在；

饿汉式

顾名思义，饿汉式，就是使用类的时候不管用的是不是类中的单例部分，都直接创建出单例类，看一下饿汉式的写法：

public classSingleEager {public static SingleEager se = newSingleEager();public staticSingleEager getInstance()

{returnse;

}

这就是饿汉式单例模式的写法，也是一种比较常见的写法。这种写法会不会造成竞争，引发线程安全问题呢？答案是不会。

可能有人会觉得奇怪：第3行，CPU执行线程A，实例化一个EagerSingleton，没有实例化完，CPU就从线程A切换到线程B了，线程B此时也实例化这个EagerSingleton，然后EagerSingleton被实例化出来了两次，有两份内存地址，不就有线程安全问题了吗？

没关系，我们完全不需要担心这个问题，JDK已经帮我们想到了。Java虚拟机2：Java内存区域及对象，文中可以看一下对象创建这一部分，没有写得很详细，其实就是"虚拟机采用了CAS配上失败重试的方式保证更新更新操作的原子性和TLAB两种方式来解决这个问题"。

懒汉式

同样，顾名思义，这个人比较懒，只有当单例类用到的时候才会去创建这个单例类，看一下懒汉式的写法：

public classLazySingleton

{private static LazySingleton instance = null;privateLazySingleton()

{

}public staticLazySingleton getInstance()

{if (instance == null)

instance= newLazySingleton();returninstance;

}

这种写法基本不用，因为这是一种线程非安全的写法。试想，线程A初次调用getInstance()方法，代码走到第12行，线程此时切换到线程B，线程B走到12行，看到instance是null，就new了一个LazySingleton出来，这时切换回线程A，线程A继续走，也new了一个LazySingleton出来。这样，单例类LazySingleton在内存中就有两份引用了，这就违背了单例模式的本意了。

可能有人会想，CPU分的时间片再短也不至于getInstance()方法只执行一个判断就切换线程了吧？问题是，万一线程A调用LazySingleton.getInstance()之前已经执行过别的代码了呢，走到12行的时候刚好时间片到了，也是很正常的。

双检锁【其实这个地方叫做带锁的双检懒汉式单利模式】

既然懒汉式是非线程安全的，那就要改进它。最直接的想法是，给getInstance方法加锁不就好了，但是我们不需要给方法全部加锁啊，只需要给方法的一部分加锁就好了。

双检的目的是为了提高效率，当第一次线程创建了实例对象后，后边进入的线程通过判断第一个是否为null，可以直接不用走入加锁的代码区；

基于这个考虑，引入了双检锁(Double Check Lock，简称DCL)的写法：

public classDoubleCheckLockSingleton

{private static DoubleCheckLockSingleton instance = null;privateDoubleCheckLockSingleton()

{

}public staticDoubleCheckLockSingleton getInstance()

{if (instance == null)

{synchronized (DoubleCheckLockSingleton.class)

{if (instance == null)

instance= newDoubleCheckLockSingleton();

}

}returninstance;

}

双检锁的写法是不是线程安全的呢？是的，至于为什么，不妨以分析懒汉式写法的方式分析一下双检锁的写法。

线程A初次调用DoubleCheckLockSingleton.getInstance()方法，走12行，判断instance为null，进入同步代码块，此时线程切换到线程B，线程B调用DoubleCheckLockSingleton.getInstance()方法，由于同步代码块外面的代码还是异步执行的，所以线程B走12行，判断instance为null，等待锁。结果就是线程A实例化出了一个DoubleCheckLockSingleton，释放锁，线程B获得锁进入同步代码块，判断此时instance不为null了，并不实例化DoubleCheckLockSingleton。这样，单例类就保证了在内存中只存在一份。

单例模式在Java中的应用及解读

Runtime是一个典型的例子，看下JDK API对于这个类的解释"每个Java应用程序都有一个Runtime类实例，使应用程序能够与其运行的环境相连接，可以通过getRuntime方法获取当前运行时。应用程序不能创建自己的Runtime类实例。"，这段话，有两点很重要：

1、每个应用程序都有一个Runtime类实例

2、应用程序不能创建自己的Runtime类实例

只有一个、不能自己创建，是不是典型的单例模式？看一下，Runtime类的写法：