分析java中全面的單例模式多種實現方式
想整理一些 java 并發相關的知識，不知道從哪開始，想起了單例模式中要考慮的線程安全，就從單例模式開始吧。以前寫過單例模式，這里再重新匯總補充整理一下，單例模式的多種實現。
單例模式的主要思想是：
將構造方法私有化（ 聲明為 private ），這樣外界不能隨意 new 出新的實例對象； 聲明一個私有的靜態的實例對象，供外界使用； 提供一個公開的方法，讓外界獲得該類的實例對象這種說法看上去沒錯，但也好像不太準確。其實，就算外界能隨意 new 出新的實例對象，但只要我們保證我們每次使用的對象是唯一的，就可以。
二、單例模式的 N 種實現方式2.1、餓漢式（線程安全，可用）public class Singleton { private Singleton() { } private static Singleton sSingleton = new Singleton(); public static Singleton getInstance() {return sSingleton; }} 缺點： 類一加載的時候，就實例化，提前占用了系統資源。2.2、常量式（線程安全，可用）
public class Singleton { private Singleton() { } public static final Singleton sSingleton = new Singleton();}
將實例對象用 public static final 修飾，不提供公開方法獲取實例，直接通過 Singleton.sSingleton 獲取。
缺點：與餓漢式一樣，類一加載的時候，就實例化，提前占用了系統資源。2.3、懶漢式（線程不安全，并發場景不可用）public class Singleton { private Singleton() { } private static Singleton sSingleton; public static Singleton getInstance() {if (sSingleton == null) { sSingleton = new Singleton();}return sSingleton; }} 缺點：第一次第一次加載時反應稍慢，線程不安全。2.4、同步的懶漢式？（線程安全，可用，不建議使用）
public class Singleton { private Singleton() { } private static Singleton sSingleton; public synchronized static Singleton getInstance() {if (sSingleton == null) { sSingleton = new Singleton();}return sSingleton; }} 缺點：第一次加載時反應稍慢，每次調用 getInstance 都進行同步，造成不必要的同步開銷，這種模式一般不建議使用。2.5、雙重檢查鎖 DCL (線程安全，大多數場景滿足需求，推薦使用)
public class Singleton { private Singleton() { } /** * volatile is since JDK5 */ private static volatile Singleton sSingleton; public static Singleton getInstance() {if (sSingleton == null) { synchronized (Singleton.class) {// 未初始化，則初始instance變量if (sSingleton == null) { sSingleton = new Singleton();} }}return sSingleton; }}
sSingleton = new Singleton() 不是一個原子操作。（XXX）故須加 volatile 關鍵字修飾，該關鍵字在 jdk1.5 之后版本才有。
優點：資源利用率高，第一次執行getInstance時單例對象才會被實例化，效率高。 缺點：第一次加載時反應稍慢，也由于Java內存模型的原因偶爾會失敗。在高并發環境下也有一定的缺陷，雖然發生的概率很小。DCL模式是使用最多的單例實現方式，它能夠在需要時才實例化單例對象，并且能夠在絕大多數場景下保證單例對象的唯一性，除非你的代碼在并發場景比較復雜或者低于jdk1.6版本下使用，否則這種方式一般能夠滿足需求。2.6、靜態內部類（線程安全，推薦使用）public class Singleton { private Singleton () { } private static class InnerClassSingleton { private final static Singleton sSingleton = new Singleton(); } public static Singleton getInstance() {return InnerClassSingleton.sSingleton; }}
優點：推薦使用。
2.7、枚舉單例（線程安全，不建議使用）public enum Singleton{ INSTANCE;// 其它方法 public void doSomething(){... }} 優點：枚舉實現單例很簡單，也很安全。 缺點：經驗豐富的 Android 開發人員都會盡量避免使用枚舉。官方文檔有說明：相比于靜態常量Enum會花費兩倍以上的內存。2.8、另類實現——利用容器實現單例
import java.util.HashMap;import java.util.Map;public class Singleton { private static Map<String, Object> objMap = new HashMap<String, Object>(); private Singleton() { } public static void registerService(String key, Object instance) {if (!objMap.containsKey(key)) { objMap.put(key, instance);} } public static Object getService(String key) {return objMap.get(key); }}
利用了 HashMap 容器 key 不可重復的特性。
優點：這種實現方式使得我們可以管理多種類型的單例，并且在使用時可以通過統一接口進行獲取操作，降低用戶使用成本，也對用戶隱藏了具體實現，降低耦合度。 缺點：沒有私有化構造方法，用戶可以 new 出新的實例對象。2.9、防止反射破壞單例前面的多種實現方法中，很多我們按照構造方法私有化的思想來實現的，我們知道，利用反射，仍然可以創建出新對象，這樣在反射場景中，這種思想實現的單例模式就失效了，那么如何防止反射破壞單例模式呢？原理上就是在存在一個實例的情況下，再次調用構造方法時，拋出異常。下面以靜態內部類的單例模式為例：
public class Singleton { private static boolean flag = false;private Singleton(){ synchronized(Singleton.class) { if(flag == false) { flag = !flag; } else { throw new RuntimeException('單例模式被侵犯！'); } } } private static class InnerClassSingleton { private final static Singleton sSingleton = new Singleton(); } public static Singleton getInstance() {return InnerClassSingleton.sSingleton; }}2.10、防止序列化和反序列化破壞單例
通過序列化可以講一個對象實例寫入到磁盤中，通過反序列化再讀取回來的時候，即便構造方法是私有的，也依然可以通過特殊的途徑，創建出一個新的實例，相當于調用了該類的構造函數。要避免這個問題，我們需要在代碼中加入如下方法,讓其在反序列化過程中執行 readResolve 方法時返回 sSingleton 對象。
private Object readResolve() throws ObjectStreamException { return sSingleton;}三、結語
有沒有一種方式實現的單例模式在任何情況下都是一個單例呢？
有。就是上面說的枚舉單例。枚舉，就能保證在任何情況下都是單例的，并且是線程安全的。
以上就是分析java中全面的單例模式多種實現方式的詳細內容，更多關于java單例模式實現方式的資料請關注好吧啦網其它相關文章！
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