Singleton

时间：2023-03-09 02:56:31
Singleton 
1.//懒汉模式

//天生线程不安全，但是效率高

public class Singleton {

    private static Singleton singleton;

    private  Singleton() {}

    public static  Singleton getSingleton(){

        if(singleton==null){

            singleton=new Singleton();

            System.out.println("实例化Singleton");

        }

        return singleton;

    }

}

public class Test {

    public static void main(String[] args) {

        MyThread myThread1=new MyThread();

        MyThread myThread2=new MyThread();

        MyThread myThread3=new MyThread();

        myThread1.start();

        myThread2.start();

        myThread3.start();

    }

    //因为继承Thread每次都会新创建一个任务，所以可以达到效果，而使用Runnable不能够达到效果

    public static class MyThread extends Thread{

        int count=0;

        @Override

        public void run() {

            while(count<100){

                count++;

                Singleton.getSingleton();

            }

        }

    }

}

此程序输出的结果为：

实例化Singleton
实例化Singleton

说明此时实例化了两个Singleton，线程不安全！

2.在上面做一点改动

//改良版懒汉模式

//线程安全，但是效率低

public class Singleton {

    private static Singleton singleton;

    private  Singleton() {}

    public static  synchronized Singleton getSingleton(){

        if(singleton==null){

            singleton=new Singleton();

            System.out.println("实例化Singleton");

        }

        return singleton;

    }

}

public class Test {

    public static void main(String[] args) {

        MyThread myThread1=new MyThread();

        MyThread myThread2=new MyThread();

        MyThread myThread3=new MyThread();

        myThread1.start();

        myThread2.start();

        myThread3.start();

    }

    //因为继承Thread每次都会新创建一个任务，所以可以达到效果，而使用Runnable不能够达到效果

    public static class MyThread extends Thread{

        int count=0;

        @Override

        public void run() {

            while(count<100){

                count++;

                Singleton.getSingleton();

            }

        }

    }

}

3.饿汉模式

//饿汉模式

//线程安全，但每次加载类的时候都会实例化，若存在大量的此种单例模式，则会实例化很多无用实例

public class Singleton {

    private static Singleton singleton=new Singleton();

    private  Singleton() {}

    public static Singleton getSingleton(){

        System.out.println("Singleton");

        return singleton;

    }

}

4.饿汉模式

//饿汉模式，和第三种一样，只不过换个写法

public class Singleton {

    private static Singleton singleton = null;

    static {

        singleton = new Singleton();

    }

    private Singleton() {

    }

    public static Singleton getSingleton() {

        return singleton;

    }

}

5.静态内部类

//这种方式同样利用了classloder的机制来保证初始化instance时只有一个线程，它跟第三种和第四种方式不同的是（很细微的差别）：
第三种和第四种方式是只要Singleton类被装载了，那么instance就会被实例化（没有达到lazy loading效果），而这种方式是Singleton类被装载了，instance不一定被初始化。
因为SingletonHolder类没有被主动使用，只有显示通过调用getInstance方法时，才会显示装载SingletonHolder类，从而实例化instance。
想象一下，如果实例化instance很消耗资源，我想让他延迟加载，另外一方面，我不希望在Singleton类加载时就实例化，
因为我不能确保Singleton类还可能在其他的地方被主动使用从而被加载，那么这个时候实例化instance显然是不合适的。这个时候，这种方式相比第三和第四种方式就显得很合理。
public class Singleton {

    public static class SingletonHolder{

        private static final SingletonHolder singletonHolder=new SingletonHolder();

        private SingletonHolder(){};

        public static SingletonHolder getSingletonHolder(){

            return singletonHolder;

        }

    }

}

6.枚举类（推荐）

public enum Singleton { singleton; //此处可以是任何方法 public void out(){ System.out.println(singleton.hashCode()); } }

使用枚举类作为单例的好处有三点：1.天生线程安全（因为枚举类是线程安全的）2.反序列化后不会创建多个实例 3.防反射攻击（因为枚举类是abstract），反编译如下

public abstract class Singleton extends Enum

{

    private Singleton(String s, int i)

    {

        super(s, i);

    }

    protected abstract void read();

    protected abstract void write();

    public static Singleton[] values()

    {

        Singleton asingleton[];

        int i;

        Singleton asingleton1[];

        System.arraycopy(asingleton = ENUM$VALUES, 0, asingleton1 = new Singleton[i = asingleton.length], 0, i);

        return asingleton1;

    }

    public static Singleton valueOf(String s)

    {

        return (Singleton)Enum.valueOf(singleton/Singleton, s);

    }

    Singleton(String s, int i, Singleton singleton)

    {

        this(s, i);

    }

    public static final Singleton INSTANCE;

    private static final Singleton ENUM$VALUES[];

    static

    {

        INSTANCE = new Singleton("INSTANCE", 0) {

            protected void read()

            {

                System.out.println("read");

            }

            protected void write()

            {

                System.out.println("write");

            }

        };

        ENUM$VALUES = (new Singleton[] {

            INSTANCE

        });

    }

}

7.双重检查锁定

public class Singleton {

    private volatile static Singleton singleton;

    private Singleton (){}

    public static Singleton getSingleton() {

    if (singleton == null) {

        synchronized (Singleton.class) {

        if (singleton == null) {

            singleton = new Singleton();

        }

        }

    }

    return singleton;

    }

}

总结

有两个问题需要注意：

1.如果单例由不同的类装载器装入，那便有可能存在多个单例类的实例。假定不是远端存取，例如一些servlet容器对每个servlet使用完全不同的类装载器，这样的话如果有两个servlet访问一个单例类，它们就都会有各自的实例。

2.如果Singleton实现了java.io.Serializable接口，那么这个类的实例就可能被序列化和复原。不管怎样，如果你序列化一个单例类的对象，接下来复原多个那个对象，那你就会有多个单例类的实例。

对第一个问题修复的办法是：

  1. private static Class getClass(String classname)
  2. throws ClassNotFoundException {
  3. ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
  4. if(classLoader == null)
  5. classLoader = Singleton.class.getClassLoader();
  6. return (classLoader.loadClass(classname));
  7. }
  8. }

对第二个问题修复的办法是：

  1. public class Singleton implements java.io.Serializable {
  2. public static Singleton INSTANCE = new Singleton();
  3. protected Singleton() {
  4. }
  5. private Object readResolve() {
  6. return INSTANCE;
  7. }
  8. }

更多详情可以访问http://cantellow.iteye.com/blog/838473；

在此感谢这篇文章给我的启示。

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