Java单例设计模式的理解与常规实现方式

1：Java中单例模式是一种常见的设计模式，单例模式有以下特点：

  单例类只能有一个实例。

  单例类必须自己创建自己的唯一实例。 单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

　　单例模式确保某个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。

2：java中单例模式的写法也有很多种，我在这里列举几张常用的方式：

 1、饿汉式,线程安全 但效率比较低：

/**

• 单例模式的实现：饿汉式,线程安全 但效率比较低
  */

public class SingletonTest {

// 定义一个私有的构造方法
private SingletonTest() {  
}  

// 将自身的实例对象设置为一个属性,并加上static和final修饰符
private static final SingletonTest instance = new SingletonTest();  

// 静态方法返回该类的实例
public static SingletonTest getInstancei() {  
    return instance;  
}  

}

 2、懒汉式,非线程安全：

/**

• 单例模式的实现：懒汉式,非线程安全
• */

public class SingletonTest {

// 定义私有构造方法（防止通过 new SingletonTest()去实例化）
private SingletonTest() {   
}   

// 定义一个SingletonTest类型的变量（不初始化，注意这里没有使用final关键字）
private static SingletonTest instance;   

// 定义一个静态的方法（调用时再初始化SingletonTest，但是多线程访问时，可能造成重复初始化问题）
public static SingletonTest getInstance() {   
    if (instance == null)   
        instance = new SingletonTest();   
    return instance;   
}   

}

 3、懒汉式,线程安全简单实现  ：

/**

• 单例模式的实现：懒汉式,线程安全简单实现
• */

public class SingletonTest {

// 定义私有构造方法（防止通过 new SingletonTest()去实例化）
private SingletonTest() {   
}   

// 定义一个SingletonTest类型的变量（不初始化，注意这里没有使用final关键字）
private static SingletonTest instance;   

// 定义一个静态的方法（调用时再初始化SingletonTest，使用synchronized 避免多线程访问时，可能造成重的复初始化问题）
public static synchronized  SingletonTest getInstance() {   
    if (instance == null)   
        instance = new SingletonTest();   
    return instance;   
}   

}

 4、线程安全 并且效率高  单例模式最优方案

/**

• 单例模式最优方案
• 线程安全 并且效率高
• */

public class SingletonTest {

// 定义一个私有构造方法
private SingletonTest() { 
 
}   
//定义一个静态私有变量(不初始化，不使用final关键字，使用volatile保证了多线程访问时instance变量的可见性，避免了instance初始化时其他变量属性还没赋值完时，被另外线程调用)
private static volatile SingletonTest instance;  

//定义一个共有的静态方法，返回该类型实例
public static SingletonTest getIstance() { 
    // 对象实例化时与否判断（不使用同步代码块，instance不等于null时，直接返回对象，提高运行效率）
    if (instance == null) {
        //同步代码块（对象未初始化时，使用同步代码块，保证多线程访问时对象在第一次创建后，不再重复被创建）
        synchronized (SingletonTest.class) {
            //未初始化，则初始instance变量
            if (instance == null) {
                instance = new SingletonTest();   
            }   
        }   
    }   
    return instance;   
}   

}

 5、静态内部类方式

/**

• 静态内部类方式
  *

*/
public class Singleton {

 private static class SingletonTest {  
 private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();  
 }  
 private Singleton (){}
 public static final Singleton getInstance() {  
     return SingletonTest.INSTANCE;  
 }  

}
以上单例如设计模式即使有多重检查锁也可以通过反射破坏单例

6、目前最为安全的实现单例的方法是通过内部静态enum的方法来实现，因为JVM会保证enum不能被反射并且构造器方法只执行一次,事例如下：

/**

• 使用枚举的单例模式
  *
• @author uu
  */

public class EnumSingleton{

private EnumSingleton(){}
public static EnumSingleton getInstance(){
    return Singleton.INSTANCE.getInstance();
}

private static enum Singleton{
    INSTANCE;
    
    private EnumSingleton singleton;
    //JVM会保证此方法绝对只调用一次
    private Singleton(){
        singleton = new EnumSingleton();
    }
    public EnumSingleton getInstance(){
        return singleton;
    }
}

public static void main(String[] args) {

EnumSingleton obj0 = EnumSingleton.getInstance();
EnumSingleton obj1 = EnumSingleton.getInstance();
//输出结果：obj0==obj1?true
System.out.println("obj0==obj1?" + (obj0==obj1));

}
}

在此浅谈一下个人理解，希望对大家有所帮助。