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第一種（懶漢，線程不安全）：
1 public class Singleton {
2 private static Singleton instance;
3 private Singleton (){}
4 public static Singleton getInstance() {
5 if (instance == null) {
6 instance = new Singleton();
7 }
8 return instance;
9 }
10 }
11
這種寫法lazy loading很明顯，但是致命的是在多線程不能正常工作。
第二種（懶漢，線程安全）：
1 public class Singleton {
2 private static Singleton instance;
3 private Singleton (){}
4 public static synchronized Singleton getInstance() {
5 if (instance == null) {
6 instance = new Singleton();
7 }
8 return instance;
9 }
10 }
11
這種寫法能夠在多線程中很好的工作，而且看起來它也具備很好的lazy loading，但是，遺憾的是，效率很低，99%情況下不需要同步。
第三種（餓漢）：
1 public class Singleton {
2 private static Singleton instance = new Singleton();
3 private Singleton (){}
4 public static Singleton getInstance() {
5 return instance;
6 }
7 }
8
這種方式基于classloder機(jī)制避免了多線程的同步問題，不過，instance在類裝載時(shí)就實(shí)例化，雖然導(dǎo)致類裝載的原因有很多種，在單例模式中大多數(shù)都是調(diào)用getInstance方法， 但是也不能確定有其他的方式（或者其他的靜態(tài)方法）導(dǎo)致類裝載，這時(shí)候初始化instance顯然沒有達(dá)到lazy loading的效果。
第四種（餓漢，變種）：
1 public class Singleton {
2 private Singleton instance = null;
3 static {
4 instance = new Singleton();
5 }
6 private Singleton (){}
7 public static Singleton getInstance() {
8 return this.instance;
9 }
10 }
11
表面上看起來差別挺大，其實(shí)更第三種方式差不多，都是在類初始化即實(shí)例化instance。
第五種（靜態(tài)內(nèi)部類）：
1 public class Singleton {
2 private static class SingletonHolder {
3 private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
4 }
5 private Singleton (){}
6 public static final Singleton getInstance() {
7 return SingletonHolder.INSTANCE;
8 }
9 }
10
這種方式同樣利用了classloder的機(jī)制來保證初始化instance時(shí)只有一個線程，它跟第三種和第四種方式不同的是（很細(xì)微的差別）：第三種和第四種方式是只要Singleton類被裝載了，那么instance就會被實(shí)例化（沒有達(dá)到lazy loading效果），而這種方式是Singleton類被裝載了，instance不一定被初始化。因?yàn)?/span>SingletonHolder類沒有被主動使用，只有顯示通過調(diào)用getInstance方法時(shí)，才會顯示裝載SingletonHolder類，從而實(shí)例化instance。想象一下，如果實(shí)例化instance很消耗資源，我想讓他延遲加載，另外一方面，我不希望在Singleton類加載時(shí)就實(shí)例化，因?yàn)槲也荒艽_保Singleton類還可能在其他的地方被主動使用從而被加載，那么這個時(shí)候?qū)嵗?/span>instance顯然是不合適的。這個時(shí)候，這種方式相比第三和第四種方式就顯得很合理。
第六種（枚舉）：
1 public enum Singleton {
2 INSTANCE;
3 public void whateverMethod() {
4 }
5 }
6
這種方式是Effective Java作者Josh Bloch 提倡的方式，它不僅能避免多線程同步問題，而且還能防止反序列化重新創(chuàng)建新的對象，可謂是很堅(jiān)強(qiáng)的壁壘啊，不過，個人認(rèn)為由于1.5中才加入enum特性，用這種方式寫不免讓人感覺生疏，在實(shí)際工作中，我也很少看見有人這么寫過。
第七種（雙重校驗(yàn)鎖）：
1 public class Singleton {
2 private volatile static Singleton singleton;
3 private Singleton (){}
4 public static Singleton getSingleton() {
5 if (singleton == null) {
6 synchronized (Singleton.class) {
7 if (singleton == null) {
8 singleton = new Singleton();
9 }
10 }
11 }
12 return singleton;
13 }
14 }
15
這個是第二種方式的升級版，俗稱雙重檢查鎖定，詳細(xì)介紹請查看：http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-dcl.html
在JDK1.5之后，雙重檢查鎖定才能夠正常達(dá)到單例效果。
總結(jié)
有兩個問題需要注意：
1、如果單例由不同的類裝載器裝入，那便有可能存在多個單例類的實(shí)例。假定不是遠(yuǎn)端存取，例如一些servlet容器對每個servlet使用完全不同的類 裝載器，這樣的話如果有兩個servlet訪問一個單例類，它們就都會有各自的實(shí)例。
2、如果Singleton實(shí)現(xiàn)了java.io.Serializable接口，那么這個類的實(shí)例就可能被序列化和復(fù)原。不管怎樣，如果你序列化一個單例類的對象，接下來復(fù)原多個那個對象，那你就會有多個單例類的實(shí)例。
對第一個問題修復(fù)的辦法是：
1 private static Class getClass(String classname)
2 throws ClassNotFoundException {
3 ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
4
5 if(classLoader == null)
6 classLoader = Singleton.class.getClassLoader();
7
8 return (classLoader.loadClass(classname));
9 }
10 }
11
對第二個問題修復(fù)的辦法是：
1 public class Singleton implements java.io.Serializable {
2 public static Singleton INSTANCE = new Singleton();
3
4 protected Singleton() {
5
6 }
7 private Object readResolve() {
8 return INSTANCE;
9 }
10 }
11
對我來說，我比較喜歡第三種和第五種方式，簡單易懂，而且在JVM層實(shí)現(xiàn)了線程安全（如果不是多個類加載器環(huán)境），一般的情況下，我會使用第三種方式，只有在要明確實(shí)現(xiàn)lazy loading效果時(shí)才會使用第五種方式，另外，如果涉及到反序列化創(chuàng)建對象時(shí)我會試著使用枚舉的方式來實(shí)現(xiàn)單例，不過，我一直會保證我的程序是線程安全的，而且我永遠(yuǎn)不會使用第一種和第二種方式，如果有其他特殊的需求，我可能會使用第七種方式，畢竟，JDK1.5已經(jīng)沒有雙重檢查鎖定的問題了。
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superheizai同學(xué)總結(jié)的很到位：
不過一般來說，第一種不算單例，第四種和第三種就是一種，如果算的話，第五種也可以分開寫了。所以說，一般單例都是五種寫法。懶漢，惡漢，雙重校驗(yàn)鎖，枚舉和靜態(tài)內(nèi)部類。
我很高興有這樣的讀者，一起共勉。
posted on 2011-09-02 14:49
kenzhang 閱讀(225449)
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