单例模式(下)---聊一聊单例模式的几种写法

在上一篇文章 单例模式(上)—-如何优雅地保证线程安全问题中,我们采取了懒汉式写法来写我们的单例模式,并且重点讲解了懒汉式中线程安全的问题。这篇我们来讲讲单例模式中的其他几种写法。

上篇文章中,方法和变量的声明都忘了加上“static”的声明,这里提醒一下。

懒汉式

 

懒汉式在上节我们已经讲过了,直接给出代码:

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

懒汉式这种方式需要我们来自己加锁,保证线程安全的问题。

不过就算我们保证了线程安全,这种写法还是无法保证存在唯一一个对象实例。因为别人还是可以通过反射的方式来创建一个新的对象。我写个示例:

public class Singleton { public static void main(String[] args) throws Exception{ //获得构造器 Constructor<Singleton> c = Singleton.class.getDeclaredConstructor(); //把构造器设置为可访问 c.setAccessible(true); //创建两个实例对象 Singleton s1 = c.newInstance(); Singleton s2 = c.newInstance(); //比较下两个实例是否相等 System.out.println(s1 == s2); } }

打印结果:false。

所以懒汉式这种方式还是存在一些缺点的。

饿汉式

 

所谓饿汉式,就是一开始把对象实例创建出来,而不是等getInstance这个方法被调用才来创建对象。代码如下:

public class Singleton2 { private static Singleton2 instance = new Singleton2(); //私有构造器 private Singleton2(){}; public static Singleton2 getInstance() { return instance; } }

饿汉式与懒汉式相比,我们不用管线程安全的问题,代码看起来也比较简洁。

但是,由于对象一开始就被创建出来了,假如我们从头到尾都不调用getInstance()这个方法,那么这个对象就白创建了。

当然,和懒汉式一样,饿汉式也存在反射问题。

总结一下饿汉式的一些问题:

1、有可能出现对象白白浪费的情况。

2、和懒汉式一样,无法组织反射问题。

 

采用静态内部类的写法

直接上代码

public class Singleton3 { //静态内部类 private static class LazyHolder{ private static Singleton3 instance = new Singleton3(); } //私有构造器 private Singleton3(){}; public static Singleton3 getInstance() { return LazyHolder.instance; } }

由于外部类无法访问静态内部类,因此只有当外部类调用Singleton.getInstance()方法的时候,才能得到instance实例。

并且,instance实例对象初始化的时机并不是在Singleton被加载的时候,而是当getInstance()方法被调用的时候,静态内部类才会被加载,这时instance对象才会被初始化。并且也是线程安全的。

所以,与饿汉式相比,通过静态内部类的方式,可以保证instance实例对象不会被白白浪费。

但是,它仍然存在反射问题。

 

采取枚举的方式

 

直接上代码:

public enum Singleton4 { //一般用大写的了,不过为了和前面的统一 //我就用小写的了 instance; }

枚举的方式简单吧?一行代码就搞定了,不过和饿汉式一样,由于一开始instance实例就被创建了,所以有可能出现白白浪费的情况。

但是,通过枚举的方式,不仅代码简单,线程安全,而且JVM还能阻止反射获取枚举类的私有构造器。

下面做个实验

public enum Singleton4 { //一般用大写的了,不过为了和前面的统一 //我就用小写的了 instance; public static void main(String[] args) throws Exception{ //获得构造器 Constructor<Singleton4> c = Singleton4.class.getDeclaredConstructor(); //把构造器设置为可访问 c.setAccessible(true); //创建两个实例对象 Singleton4 s1 = c.newInstance(); Singleton4 s2 = c.newInstance(); //比较下两个实例是否相等 System.out.println(s1 == s2); } }

结果出现了异常:

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