JAVA设计模式之单例模式

• JAVA设计模式之单例模式有三种：懒汉式 饿汉式 登记式
  　　单例模式有以下特点：
  　　1、单例类只能有一个实例。
  　　2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。
  　　3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
  写法：提供私有构造方法、提供全局访问入口。
  
  懒汉式单例，它是线程不安全的，并发环境下很可能出现多个Singleton实例，要实现线程安全，有以下三种方式
  1.在proSingleton方法上加同步。
  2.双重检查锁定。
  3.静态内部类

1. 懒汉式
   

   package com.renshan.timi.test.thread;
   /**
    * 
   * @ClassName: Singleton 
   * @Description: 1.在proSingleton方法上加同步。
   * @author Lvshiyang 
   * @date 2018年10月8日 下午2:40:21 
   *
    */
   public class Singleton {
   	//私有化构造器
   	private Singleton() {}
   	private static Singleton single=null;
   	//对外提供公开的静态工厂方法
   	public static synchronized Singleton proSingleton(){
   		if(null == single){
   			single = new Singleton();
   		}
   		return single;
   	}
   	
   }
   

    

   package com.renshan.timi.test.thread;
   /**
    * 
   * @ClassName: Singleton 
   * @Description: 2.双重检查锁定。
   * @author Lvshiyang 
   * @date 2018年10月8日 下午2:42:29 
   *
    */
   public class Singleton {
   	//私有化构造器
   	private Singleton() {}
   	private static Singleton single=null;
   	//对外提供公开的静态工厂方法
   	public static Singleton proSingleton(){
   		synchronized (Singleton.class) {//双重检查锁定
   			if(null == single){
   				single = new Singleton();
   			}
   		}
   		return single;
   	}
   	 
   }
   
   
   

    

   package com.renshan.timi.test.thread;
   /**
    * 
   * @ClassName: Singleton 
   * @Description: 3.静态内部类 
   * @author Lvshiyang 
   * @date 2018年10月8日 下午2:43:21 
   *
    */
   public class Singleton {
   	//定义静态内部类 
   	private static class LazyHandle{
   		private static final Singleton SINGLETON = new Singleton();
   	}
   	//私有化构造器
   	private Singleton() {}
   	//对外提供公开的静态工厂方法
   	public static Singleton proSingleton(){
   		return LazyHandle.SINGLETON;
   	}
   	
   }
   
   
   

    
2. 饿汉式
   

   package com.renshan.timi.test.thread;
   /**
    * 
   * @ClassName: Singleton 
   * @Description: 饿汉式单例
   * @author Lvshiyang 
   * @date 2018年10月8日 下午3:11:49 
   *
    */
   public class Singleton {
   	//私有化构造器
   	private Singleton() {}
   	private static Singleton single = new Singleton();
   	//对外提供公开的静态工厂方法
   	public static Singleton proSingleton(){
   		return single;
   	}
   	
   }

    
3. 登记式
   

   //类似Spring里面的方法，将类名注册，下次从里面直接获取。
   public class Singleton3 {
       private static Map<String,Singleton3> map = new HashMap<String,Singleton3>();
       static{
           Singleton3 single = new Singleton3();
           map.put(single.getClass().getName(), single);
       }
       //保护的默认构造子
       protected Singleton3(){}
       //静态工厂方法,返还此类惟一的实例
       public static Singleton3 getInstance(String name) {
           if(name == null) {
               name = Singleton3.class.getName();
               System.out.println("name == null"+"--->name="+name);
           }
           if(map.get(name) == null) {
               try {
                   map.put(name, (Singleton3) Class.forName(name).newInstance());
               } catch (InstantiationException e) {
                   e.printStackTrace();
               } catch (IllegalAccessException e) {
                   e.printStackTrace();
               } catch (ClassNotFoundException e) {
                   e.printStackTrace();
               }
           }
           return map.get(name);
       }
       //一个示意性的商业方法
       public String about() {    
           return "Hello, I am RegSingleton.";    
       }    
       public static void main(String[] args) {
           Singleton3 single3 = Singleton3.getInstance(null);
           System.out.println(single3.about());
       }
   }
   

    
   
   

   饿汉式和懒汉式区别

   从名字上来说，饿汉和懒汉，

   饿汉就是类一旦加载，就把单例初始化完成，保证proSingleton的时候，单例是已经存在的了，

   而懒汉比较懒，只有当调用proSingleton的时候，才回去初始化这个单例。

   另外从以下两点再区分以下这两种方式：

    

   1、线程安全：

   饿汉式天生就是线程安全的，可以直接用于多线程而不会出现问题，

   懒汉式本身是非线程安全的，为了实现线程安全有几种写法，分别是上面的1、2、3，这三种实现在资源加载和性能方面有些区别。

   
   
   

   2、资源加载和性能：

   饿汉式在类创建的同时就实例化一个静态对象出来，不管之后会不会使用这个单例，都会占据一定的内存，但是相应的，在第一次调用时速度也会更快，因为其资源已经初始化完成，

   而懒汉式顾名思义，会延迟加载，在第一次使用该单例的时候才会实例化对象出来，第一次调用时要做初始化，如果要做的工作比较多，性能上会有些延迟，之后就和饿汉式一样了。

   至于1、2、3这三种实现又有些区别，

   第1种，在方法调用上加了同步，虽然线程安全了，但是每次都要同步，会影响性能，毕竟99%的情况下是不需要同步的，

   第2种，在proSingleton中做了两次null检查，确保了只有第一次调用单例的时候才会做同步，这样也是线程安全的，同时避免了每次都同步的性能损耗

   第3种，利用了classloader的机制来保证初始化proSingleton时只有一个线程，所以也是线程安全的，同时没有性能损耗，所以一般我倾向于使用这一种。

    

   什么是线程安全？

   如果你的代码所在的进程中有多个线程在同时运行，而这些线程可能会同时运行这段代码。如果每次运行结果和单线程运行的结果是一样的，而且其他的变量的值也和预期的是一样的，就是线程安全的。

   或者说：一个类或者程序所提供的接口对于线程来说是原子操作，或者多个线程之间的切换不会导致该接口的执行结果存在二义性,也就是说我们不用考虑同步的问题，那就是线程安全的。