Java设计模式之单例模式，笔记完整到不敢想象

单例模式：

作用

保证一个类只有一个实例，并且提供一个访问该实例的全局访问入口

单例模式的常用

1.Windows的任务管理器
2.Windows的回收站，也是一个单例应用
3.项目中的读取配置文件的对象
4.数据库的连接池
5.Servlet中的Application Servlet
6.Spring中的Bean默认也是单例的
7.SpringMVC Struts中的控制器

单例模式的优点

1.由于单例模式只生成一个实例，减少了系统给的性能开销，当一个对象需要产生时，当时消耗的资源较多。那么产生对象时构建的方式就可以通过单例去构建。
2.单例模式存在全局访问点，所以可以优化共享资源访问。

常见的单例模式的构建方法：

1.饿汉式：线程安全 调用率高  但是不能延迟加载
2.懒汉式：线程安全 调用率不高 但是可以延迟加载
3.双重检测(double check )
4.静态内部类(线程安全 可以延迟加载)
5.枚举单例 线程安全 不可以延迟加载

代码案例展示

饿汉式

/** 
* 饿汉式： 
*      类只要被加载就会被加载全局变量，所以饿汉式，会被及时加载。(没有懒加载 ) 
*      并且存在天然的线程安全问题。 
* @author 码歌老薛 
* @date 创建时间 猴年马月 
* @version 1.0 
*/  
public class SingleHungry {  
 //提供静态的全局变量 作为访问该类实例的入口  
 private static SingleHungry sh = new SingleHungry();  
 /** 
* 构造器私有 无法创建对象 
 */  
 private SingleHungry(){  
       
}  
 /** 
* 对外提供get方法获取 该类的实例 
* @return 
 */  
public static SingleHungry getInstance(){  
return sh;  
 }  
}  

　　

懒汉式

/** 
 * 懒汉式： 
*      全局变量初始化放到了实例化方法中，延迟产生对象。 
 *      但是当多个线程统一访问时，有可能出现线程不安全的情况。需要优化。 
 * @author 码歌老薛 
 * @date 创建时间 猴年马月 
 * @version 1.0 
*/  
public class SingleLazy implements Serializable{  
   //提供静态的全局变量 作为访问该类实例的入口 但是这里不立即加载  
    private static SingleLazy sh = null;  
      
     
    /** 
     * 构造器私有 无法创建对象 
     */  
    private SingleLazy(){   
       System.out.println("构造函数被调用了");  
   }  
      
   /** 
     * 对外提供get方法获取 该类的实例 
    * @return 
    * @throws InterruptedException  
     */  
    public static synchronized SingleLazy getInstance() {  
       if(sh==null){  
            sh = new SingleLazy();  
       }  
        return sh;  
         
    }  
        
} 

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双重检测

/** 
 * 懒汉式： 
 *      全局变量初始化放到了实例化方法中，延迟产生对象。 
 *      但是当多个线程统一访问时，有可能出现线程不安全的情况。需要优化。 
 * @author 码歌老薛 
 * @date 创建时间 猴年马月 
 * @version 1.0 
 */  
public class SingleLazy4 {  
    //提供静态的全局变量 作为访问该类实例的入口 但是这里不立即加载  
    private volatile  static SingleLazy4 sh = null;  
      
      
    /** 
     * 构造器私有 无法创建对象 
     */  
    private SingleLazy4(){  
        System.out.println("被调用了");  
    }  
      
    /** 
     * 双重校验锁式（也有人把双重校验锁式和懒汉式归为一类）分别在代码锁前后进行判空校验 
     * ，双重校验锁式是线程安全的。然而，在JDK1.5以前，DCL是不稳定的，有时也可能创建多个实例， 
     * 在1.5以后开始提供volatile关键字修饰变量来达到稳定效果。 
     * 双重校验锁DCL(double checked locking) 
     * @return 
     * @throws InterruptedException  
     */  
    public static SingleLazy4 getInstance() {  
        if(sh == null){  
            synchronized(SingleLazy4.class){  
                if(sh == null){  
                    sh = new SingleLazy4();  
                   //return singleton;    //有人提议在此处进行一次返回  
                }  
                //return singleton;    //也有人提议在此处进行一次返回  
            }  
        }  
        return sh;  
    }  
}  

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静态内部类

/** 
 *静态内部类 
 *
 * @author 码歌老薛
 * @date 创建时间 猴年马月 
 * @version 1.0 
 */  
public class SingleInner {  
      
    /** 
     *静态内部类式和饿汉式一样，同样利用了ClassLoader的机制保证了线程安全； 
     *不同的是，饿汉式在Singleton类被加载时（从代码段3-2的Class.forName可见） 
     *就创建了一个实例对象，而静态内部类即使Singleton类被加载也不会创建单例对象， 
     *除非调用里面的getInstance()方法。因为当Singleton类被加载时 
     *，其静态内部类SingletonHolder没有被主动使用。只有当调用getInstance方法时， 
     *才会装载SingletonHolder类，从而实例化单例对象。 
 
    这样，通过静态内部类的方法就实现了lazy loading，很好地将懒汉式和饿汉式结合起来， 
    既实现延迟加载，保证系统性能，也能保证线程安全  
     */  
    private static class SingleInnerHolder{  
        private static SingleInner instance = new SingleInner();  
    }  
      
    private SingleInner(){  
        System.out.println("我被调用了");  
   }  
    public static SingleInner getInstance(){  
        return SingleInnerHolder.instance;  
    }  
}  

枚举单例

/** 
 * jvm提供底层保证  
 * 不可能出现序列化、反射产生对象的漏洞 但是不能做到延迟加载 
在外部，可以通过EnumSingleton.INSTANCE.work()来调用work方法。默认的枚举实例的创建是线程安全的 
、，但是实例内的各种方法则需要程序员来保证线程安全。 
总的来说，使用枚举单例模式，有三个好处： 
 1.实例的创建线程安全，确保单例。2.防止被反射创建多个实例。3.没有序列化的问题。 
 * @author 码歌老薛 
 * @date 创建时间 猴年马月 
 * @version 1.0 
 */  
public enum SingleEnum {  
    //实例化对象  
    INSTANCE;  
      
    /** 
     * 对象需要执行的功能 
     */  
    void getInstance(){  
          
    }  
}  

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反射/序列化 获取对象 以及防止方式

import java.io.ObjectStreamException;  
import java.io.Serializable;  
  
/** 
 * 懒汉式： 
 *      全局变量初始化放到了实例化方法中，延迟产生对象。 
 *      但是当多个线程统一访问时，有可能出现线程不安全的情况。需要优化。 
 * @author 码歌老薛 
 * @date 创建时间 猴年马月 
 * @version 1.0 
 */  
public class SingleLazy implements Serializable{  
    //提供静态的全局变量 作为访问该类实例的入口 但是这里不立即加载  
   private static SingleLazy sh = null;  
      
      
    /** 
     * 构造器私有 无法创建对象 
     */  
    private SingleLazy(){  
       if(sh!=null){  
            throw new RuntimeException();  
        }  
        System.out.println("构造函数被调用了");  
    }  
      
    /** 
     * 对外提供get方法获取 该类的实例 
     * @return 
     * @throws InterruptedException  
     */  
    public static synchronized SingleLazy getInstance() {  
        if(sh==null){  
            sh = new SingleLazy();  
        }  
        return sh;  
          
    }  
      
    private Object readResolve()throws ObjectStreamException{  
        return sh;  
    }  
      
}  

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用法总结：

1、懒汉式效率是最低的。
2、占用资源少 不需要延时加载  枚举优于 饿汉式
3、占用资源比较多 需要延时加载 静态内部类 优于  懒汉式

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