單例模式的7種寫法

設計模式（design pattern）一共有23種，而單例模式（singleton pattern）是其中最簡單的設計模式之一，這種模式涉及到乙個單一的類，該類負責建立自己的物件，同時確保只有單個物件被建立。單例模式有很多種寫法，下面我們介紹一下常見的7種寫法。

單例模式有幾個注意點：

常見的單例模式主要分為懶漢式、餓漢式，這兩種又衍生出了很多種寫法。還有一種寫法是單例的列舉模式，本文將逐一介紹。

懶漢式，顧名思義就是例項在用到的時候才去建立，「比較懶」，用的時候才去檢查有沒有例項，如果有則返回，沒有則新建。它有執行緒安全和不安全的兩種寫法，下面我們由淺入深，逐一討論。

這是一種比較常規和簡單的寫法，值得注意的是它的構造方法是私有的，乙個執行緒不安全的寫法，多執行緒環境下，可能執行多次就會new多次，會產生一定的影響。

@slf4j
@notthreadsafe
public
class
singletondemo1
//單例物件
private
static singletondemo1 instance = null;
//靜態工廠方法獲取物件
public
static singletondemo1 getinstance()
return instance;
}}

@slf4j
@threadsafe
@notrecommend
public
class
singletondemo3
//單例物件
private
static singletondemo3 instance = null;
//靜態工廠方法獲取物件
//加上synchronized關鍵字
public
static
synchronized singletondemo3 getinstance()
return instance;
}}

懶漢模式的另一種寫法是雙重同步鎖**模式，又稱雙重檢測機制（dcl），如下：

@slf4j
@notthreadsafe
public
class
singletondemo4
//單例物件
private
static singletondemo4 instance = null;
//靜態工廠方法獲取物件
public
static singletondemo4 getinstance()
}}return instance;
}}

我們在getinstance()裡面又加了乙個雙重檢測校驗，這種方式在單執行緒下面沒有問題，而在多執行緒情況下就會不安全了，一般情況下它的執行順序為：

memory = allocate() 分配物件的記憶體空間

ctorinstance()初始化物件

instance = memory 設定instance指向放分配的記憶體

由於可能會出現指令重排的情況，由於jvm和cpu優化，發生了指令重排，執行順序就可能為：1、3、2。

例如：兩個執行緒，執行緒a、b同時呼叫這個getinstance方法，a執行到了下面a的位置，而b執行到了下面b的位置，如果按照上面說的指令重排的1,3,2順序 a執行了3，而b執行緒來了之後，發現a執行緒已經有值了（但是它還沒執行2對其進行初始化操作），然後直接返回了，就會出問題了。此刻，我們需要在當前這種情況下，防止指令重排，就引出了volatile關鍵字。

限制它產生指令重排，用volatile關鍵字，如下：

@slf4j
@threadsafe
public
class
singletondemo5
/**     * 1、memory = allocate() 分配物件的記憶體空間
* 2、ctorinstance()初始化物件
* 3、instance = memory 設定instance指向放分配的記憶體
*///單例物件  volatile + 雙重檢測機制  ->   禁止指令重排
private
static
volatile singletondemo5 instance = null;
//靜態工廠方法獲取物件
public
static singletondemo5 getinstance()
}}return instance;
}}

惡漢模式它在類裝載使用時進行建立(能保證執行緒安全)，同時也會引入乙個缺點，就是如果類的構造方法中存在著過多的處理，會導致這個類載入的時候特別慢。

@slf4j
@threadsafe
public
class
singletondemo2
//單例物件
private
static singletondemo2 instance =
newsingletondemo2()
;//靜態工廠方法獲取物件
public
static singletondemo2 getinstance()
}

通過靜態**塊的方式來例項化類物件，這裡有點需要注意，就是在寫靜態域或者靜態**塊的時候，我們要注意順序，如下面1和2順序不能顛倒，顛倒了之後他們的執行結果會有所不同。

@slf4j
@threadsafe
public
class
singletondemo6
//單例物件
//當我們在寫靜態域或者靜態**塊的時候，我們要注意順序，如下面1和2順序不能顛倒，
//他們的執行結果會有所不同
//1private
static singletondemo6 instance = null;
//2static
//靜態工廠方法獲取物件
public
static singletondemo6 getinstance()
public
static
void
main
(string[
] args)
}

說實話，這種方式用的比較少，但是還是比較推薦的一種寫法，一來它是執行緒安全的。它相比於我們的懶漢模式在安全性方面得到了保證，它相比於餓漢模式，在實際呼叫的時候才做初始化

@slf4j
@threadsafe
@recommend
public
class
singletondemo7
public
static singletondemo7 getinstance()
private
enum singleton 
public singletondemo7 getinstance()
}}

本文總結了7種單例模式的具體寫法，有淺入深。從最簡單的懶漢模式入手，引出了執行緒安全的實現方式。從dcl的懶漢模式的cpu指令重排，又引入了volitate關鍵字。此外，還講了惡漢模式的常規寫法，以及通過靜態**塊的寫法。最後，舉了比較推薦的列舉方式的單例模式。

參考：

單例模式的7種寫法

單例模式的7種寫法

單例模式的7種寫法

java單例模式的7種寫法

相關推薦