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java 里面的单例模式详解

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Inspired by Effective Java.

Singleton
模式是在编程实践中应用最广泛的几种设计模式之一。以前知道的,实现单例的方法有两种(下面的A、B)。刚刚在读《Effective
Java的时候》学到一种新的更好的方法(E):单元素的枚举类型。同时通过网上资料也知道了其他两种方法(C、D)。最后一种在Java中从1.5版本
开始支持,其他语言在验证后说明。

A.饿汉式(类加载的时候就创建实例)。
代码如下:

public class MaYun {
public static final Mayun instance = new Mayun(); //静态的final的MaYun
private MaYun() {
//MaYun诞生要做的事情
}
public void splitAlipay() {
System.out.println(“Alipay是我的啦!看你丫Yahoo绿眉绿眼的望着。。。”);
}
}
Call:MaYun.instance.splitAlipay();

Feature:可以通过反射机制攻击;线程安全[多个类加载器除外]。

A+.饿汉变种[推荐]

public class MaYun {
private static Mayun instance = new Mayun();
private static getInstance() {
return instance;
}
private MaYun() {
//MaYun诞生要做的事情
}
public void splitAlipay() {
System.out.println(“Alipay是我的啦!看你丫Yahoo绿眉绿眼的望着。。。”);
}
}

A++.饿汉变种(类初始化的时候实例化instance):

public class MaYun {
private MaYun instance = null;
static {
instance = new MaYun();
}
private MaYun() {
//MaYun诞生要做的事情
}
public static MaYun getInstance() {
return this.instance;
}
public void splitAlipay() {
System.out.println(“Alipay是我的啦!看你丫Yahoo绿眉绿眼的望着。。。”);
}
}

B.懒汉式。
代码如下:

public class MaYun {
private static MaYun instance = null;
private MaYun() {
//MaYun诞生要做的事情
}
public static MaYun getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new MaYun();
}
return instance;
}
public void splitAlipay() {
System.out.println(“Alipay是我的啦!看你丫Yahoo绿眉绿眼的望着。。。”);
}
}
Call:MaYun.getInstance().splitAlipay();

Feature:延时加载;线程不安全,多线程下不能正常工作;需要额外的工作(Serializable、transient、readResolve())来实现序列化。

B+.懒汉式变种。

public class MaYun {
private static MaYun instance = null;
private MaYun() {
//MaYun诞生要做的事情
}
public static synchronized MaYun getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new MaYun();
}
return instance;
}
public void splitAlipay() {
System.out.println(“Alipay是我的啦!看你丫Yahoo绿眉绿眼的望着。。。”);
}
}

Feature:线程安全;效率比较低,因为需要线程同步的时候比较少。

C.静态内部类[推荐]。
代码如下:

public class MaYun {
private static class SigletonHolder {
private static final instance = new MaYun();
}
public static final getInstance() {
return SigletonHolder.instance;
}
private MaYun() {
//MaYun诞生要做的事情
}
public void splitAlipay() {
System.out.println(“Alipay是我的啦!看你丫Yahoo绿眉绿眼的望着。。。”);
}
Call:MaYun.getInstance().splitAlipay();

Feature:线程安全;延迟加载。

D.双重校验锁[不推荐]。
代码如下:

public class MaYun {
private volatile static MaYun instance;
private MaYun (){}
public static MaYun getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (MaYun.class) {
if (instance == null) {
instance = new MaYun();
}
}
}
return instance;
}
}

Feature:jdk1.5之后才能正常达到单例效果。

E.编写一个包含单个元素的枚举类型[极推荐]。
代码如下:

public enum MaYun {
himself; //定义一个枚举的元素,就代表MaYun的一个实例
private String anotherField;
MaYun() {
//MaYun诞生要做的事情
//这个方法也可以去掉。将构造时候需要做的事情放在instance赋值的时候:
/** himself = MaYun() {
* //MaYun诞生要做的事情
* }
**/
}
public void splitAlipay() {
System.out.println(“Alipay是我的啦!看你丫Yahoo绿眉绿眼的望着。。。”);
}
}
Call:MaYun.himself.splitAlipay();

Feature:从Java1.5开始支持;无偿提供序列化机制,绝对防止多次实例化,即使在面对复杂的序列化或者反射攻击的时候。

总之,五类:懒汉,恶汉,双重校验锁,静态内部类,枚举。
恶汉:因为加载类的时候就创建实例,所以线程安全(多个ClassLoader存在时例外)。缺点是不能延时加载。
懒汉:需要加锁才能实现多线程同步,但是效率会降低。优点是延时加载。
双重校验锁:麻烦,在当前Java内存模型中不一定都管用,某些平台和编译器甚至是错误的,因为instance = new MaYun()这种代码在不同编译器上的行为和实现方式不可预知。
静态内部类:延迟加载,减少内存开销。因为用到的时候才加载,避免了静态field在单例类加载时即进入到堆内存的permanent代而永远得不到回收的缺点(大多数垃圾回收算法是这样)。
枚举:很好,不仅能避免多线程同步问题,而且还能防止反序列化重新创建新的对象。但是失去了类的一些特性,没有延迟加载,用的人也太少了~~

以后多推广推广单元素枚举这种更好的单例实现方式。在项目中的代码开始修改实施

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