設計模式單例模式的幾種實現方式

1. 概述

單例模式：簡單的說就是可以確保只產生乙個類例項，讓多個使用者或者多個執行緒同時使用這乙個例項，而不需要每次使用都建立一次物件。

2. 優缺點和適用場景

3. 幾種不同形式的單例模式

class singleclass
public
static singleclass getinstance() 
}

這種單例的實現方式非常簡單而且可靠，不會涉及到在建立單例時的非執行緒安全問題，因為例項的建立是在類載入時完成的。但是當這種單例不光要承擔建立例項的角色，又要完成其他工作的時候，就有點不那麼得心應手了，比如：

class singleclass
public
static singleclass getinstance() 
public
static
void
dosomething()
}

可以看到，這個單例不光要扮演建立例項的角色又要扮演其他角色（dosomething），當我們呼叫singleclass.dosomething()的時候，如果這時類例項還沒建立或者說類還沒載入，虛擬機器在這種場景下就會為我們載入類，並建立例項，然而我們這時並不想讓singleclass產生例項，因為還不需要用到singleclass的例項。那麼有沒有一種方式可以延遲載入單例呢，讓單例的建立能受我們控制，想讓他什麼時候建立就什麼時候建立，而不是類一載入就建立例項。

class lazysingleclass
public
static synchronized lazysingleclass getinstance() 
return instance;
}public
static
void
dosomething()
}

當我們呼叫lazysingleclass.dosomething時，儘管虛擬機會載入類，但是不會建立類例項，因為我們把建立類例項的控制權完全交給了getinstance方法，只有我們呼叫getinstance時才會建立例項。雖然解決了延遲載入的問題，但是可以看到getinstance方法是加上了同步鎖的，因為類例項不是在類載入時完成的，所以肯定涉及到非執行緒安全問題，當兩個執行緒呼叫getinstance方法，如果不加上synchronized，乙個執行緒建立完例項前，另乙個執行緒判斷instance是空的，這樣很容易就建立了兩個例項。

getinstance整個方法被加上了同步關鍵字，這樣的效率是很低的，我們可以改良一下，把同步關鍵字就加在涉及執行緒安全問題的**上

class lazysingleclass2
public
static lazysingleclass2 getinstance() }}
return instance;
}public
static
void
dosomething()
}

雙重檢測，已經可以做到執行緒安全了，但要依賴jdk版本，在jdk5.0以後才適用，而且在效率上肯定是比不上餓漢式的。為了解決這個問題，還需要對單例模式進行改進。

class innersingleclass
private
static
class singletonholder
public
static innersingleclass getinstance() 
public
static
void
dosomething()
}

當外部類被載入時，內部類不會被初始化，而且將類例項的建立放在內部類載入時完成，避開了非執行緒安全問題。可以看到這種內部類的實現方式，既滿足了延遲載入，又不涉及到非執行緒安全問題。

以上幾種單例模式，的確在大多數情況下能夠確保只產生乙個例項了，但也有例外的情況，當通過反射，強行呼叫單例類的私有建構函式，就會產生多個例項，可以對私有建構函式進行異常檢測。這種反射造成的問題是一種極端的方式，就不過多去討論，還有一種情況就是序列化和反序列化的時候會破壞以上單例。

@test
public
void
test6() throws ioexception, classnotfoundexception

這段程式先將innersingleclass序列化到檔案single.txt，再把它從檔案反序列化為物件，序列化前的物件和反序列化的物件理應是同乙個物件，然而程式輸出為false，事實證明，序列化和反序列化拿到的物件不是同乙個單例，那麼怎麼來避免這一問題發生呢

class innersingleclass implements serializable
private
static
class singletonholder
public
static innersingleclass getinstance() 
public
static
void
dosomething()
//新加**
public object readresolve() 
}

在單例類中新加方法readresolve就可以了，在反序列化時會自動呼叫readresolve方法。然而還有一種單例模式是支援反序列化的，即不用在單例類裡加上readresolve方法

enum enumanimal
}

這樣就實現了乙個動物類單例，它能保證在反序列化後也是單例的，並且是執行緒安全的，而且也能保證不被反射破壞，具體可以去看反射newinstance()的原始碼，講的很清楚。這種方式是不可以實現延遲載入的。

class user
enum enumsingleclass
public user getinstance() 
}

這裡用列舉類enumsingleclass來實現user類的單例。當反序列化user時，發現單例被破壞了，這是毫無疑問的，又不是建立enumsingleclass的單例，而是建立user的單例，要想反序列化後user單例不被破壞，只能在user中新增readresolve方法。

設計模式單例模式的幾種實現方式

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