Java Singleton Implementation

概述

Java中单例模式的实现有多重方法, 要实现单例模式主要的问题是线程安全问题以及对Lazy Load的考虑,主要有如下几种

1. 双重锁定懒加载单例
2. 预加载单例
3. 枚举单例

双重锁定懒加载单例模式

/**
 * 双重锁定懒加载单例实现
 *
 * @author zhenwei.liu created on 2013 13-9-23 上午10:49
 * @version 1.0.0
 */
public class DoubleCheckedLockingSingleton {

    private static volatile DoubleCheckedLockingSingleton INSTANCE;
    private static Object lock = new Object();

    private volatile Var var;

    /** 阻止用户实例化单例工厂 */
    private DoubleCheckedLockingSingleton() {
        var = new Var();
    }

    public static DoubleCheckedLockingSingleton getInstance() {
        if (INSTANCE == null) { // 1
            synchronized (lock) {
                if (INSTANCE == null) {
                    INSTANCE = new DoubleCheckedLockingSingleton(); //2
                }
            }
        }
        return INSTANCE;
    }

    public void getVar() {
        return var;  // 3
    }
}

按照Happen-Before内存模型,  如果两个线程都进入了 synchronized 同步块, 则肯定能见到前一个同步块执行的内容, 但是由于出现下列情况

1. 线程 t1 执行 1 -> 2 代码序列

2. 线程 t2 执行 1, 然后发现INSTANCE不为空, 直接返回instance, 而并没有进入同步块, 这个时候由于没有happen-before的保证, 则 t2 在执行 3, 有可能获得的var为null(并没有看到t1在构造方法对var实例化的过程), 所以我们需要加上volatile, 这样就不会出现这个成员变量不一致的问题.

预加载单例

/**
 * 预加载单例实现
 *
 * @author zhenwei.liu created on 2013 13-9-23 上午10:52
 * @version 1.0.0
 */
public class NoneLazyLoadedSingleton {

    /** 加载类信息时实例化单例 */
    private static NoneLazyLoadedSingleton INSTANCE = new NoneLazyLoadedSingleton();

    /** 阻止用户实例化单例工厂 */
    private NoneLazyLoadedSingleton() {}

    public static NoneLazyLoadedSingleton getInstance() {
        return INSTANCE;
    }

    public void action() {
        System.out.println("do something");
    }
}

枚举单例

/**
 * 枚举的单例实现
 *
 * @author zhenwei.liu created on 2013 13-9-23 上午11:00
 * @version 1.0.0
 */
public enum EnumSingleton implements Serializable {
    INSTANCE;

    public void action() {
        System.out.println("do something");
    }

    /**
     * readResolve()方法会在ObjectInputStream读取完对象准备返回前调用
     * 如果定义了readResolve()方法,则由readResolve方法指定返回对象
     *
     * @return
     */
    private Object readResolve() {
        return INSTANCE;
    }
}

枚举没有构造方法,它的每一个示例都是静态的单例,并且可以定义成员变量及其行为,可以说是纯天然的单例实现

需要注意的地方是对单例反序列化的时候,需要定义readResolve()方法,否则每次反序列化readObject()方法每次都会返回一个新的示例