浅谈设计模式之单例模式

单例模式： 保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点， 目的是为了保证在一个进程中，某个类有且仅有一个实例。

要做到这点，必须将构造方法进行私有，防止外部通过构造方法进行实例化该类，在类内部提供方法引用唯一创建的实例。

实现方式

懒汉模式

package study.design.singleton;

public class Singleton {
    private static Singleton instance = null;

    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }

    private Singleton() {
    }
}

这样外部类就不能通过构造方法进行实例化该类，只能通过Singleton.getInstance()的方式进行获取唯一的对象。但是很遗憾，该方式没有考虑多线程的情况，不同的线程同时调用Singleton.getInstance()的时候很有可能会实例化多个对象。因此需要对getInstance()进行加锁

加强版懒汉模式（线程安全）

给加上getInstance()，加上synchronized关键字

package study.design.singleton;

public class Singleton {
    private static Singleton instance = null;

    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }

    private Singleton() {
    }
}

这样多线程并发执行getInstance()的时候，就只有最早拿到锁的线程能够执行instance = new Singleton()，其他的线程从阻塞队列中下来的时候Singleton已经被实例化了，因此不会执行instance = new Singleton()，从而确保多线程安全。 遗憾的是，由于synchronized的存在，效率很低，在单线程的情景下，完全可以去掉synchronized，为了兼顾效率与性能问题，改进后代码如下：

package study.design.singleton;

public class Singleton {
    private volatile static Singleton instance = null;

    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }

    private Singleton() {
    }
}

该方法也叫**“双重校验法”**，在instance != null的时候，就不会进行加锁操作，提升了系统性能。

饿汉模式

package study.design.singleton;

public class Singleton {
    private static Singleton instance = new Singleton();

    public static synchronized Singleton getInstance() {
        return instance;
    }

    private Singleton() {
    }
}

该模式在加载该类的时候直接实例化该类，因此不管用与不用都占着空间，如果项目中有大量单例对象，则可能会浪费大量内存空间

静态内部类加载

package study.design.singleton;

public class Singleton {
    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonHolder.instance;
    }

    private static class SingletonHolder {
        private static Singleton instance = new Singleton();
    }

    private Singleton() {
    }
}

该模式在加载Singleton类的时候不会直接实例化该类，而是调用getInstance()后才实例化Singleton类，做到了懒加载的效果，而且是线程安全的。

借助枚举类

package study.design.singleton;

public enum Singleton {
    INSTANCE;
}

是不是十分的简洁？这种方式解决了以下三个问题：

• 自由序列化。关于序列化，这里有比较详细的介绍
• 保证只有一个实例。
• 线程安全。

引用实例对象的时候只需要：Singleton singleton = Singleton.INSTANCE即可，当然了，我们也可以像常规类一样添加变量和方法：

package study.design.singleton;

public enum Singleton {
    INSTANCE;
    private String name = "INSTANCE";
    public String getName() {
        return name;
    }
}

调用的时候只需Singleton.INSTANCE.getName()。

但是在Android平台上面，Android官方不建议使用枚举类实现单例， 因为内存消耗会其他方式多一些 。

总结

单例的实现方式有多种，该怎么选择需要根据实际情况考虑，如果说不考虑多线程则直接使用懒汉模式，简单又节约，如果说考虑多线程则建议使用双重校验法或者静态内部法，或者如果说确保项目中使用单例情况非常少，则可以考虑使用枚举实现。