单例模式：懒汉模式与饿汉模式

深藏阁楼爱情的钟 2022-03-17 03:48 248阅读 0赞

## 单例模式 ##

**1、概述**  
单例模式是23种设计模式之一，也是最常用的设计模式。  
就是系统运行期间，有且仅有一个实例。

**例：**

package cn.smbms.utils;
    /**
     * 单例类
     * @author 14062
     *
     */
    public class Singleton {
    
    	//私有静态成员
    	private static Singleton singleton;
    	
    	//私有构造
    	private Singleton(){}	
    	
    	//向外界提供获取实例的静态方法
    	public static Singleton getInstance(){
    		if(singleton==null){
    			singleton=new Singleton();
    		}
    		return singleton;
    	}
    }

**解：** 必须满足单例模式的三个关键点：

*  一个类只能有一个实例（只能提供私有构造器，即保证不能随意创建该类的实例）
 *  它必须自行创建这个实例。要保证唯一性，也就意味必须创建一个实例，那么就需要该类自行创建，以便向外界提供该类实例时使用。
 *  它必须自行向整个系统提供这个实例。外界需要获取并使用这个单例类的实例，但是由于该类的构造器是私有的，外界无法通过new去获取它的实例，那么就必须提供一个静态的公有方法，该方法创建或者获取它本身私有对象并返回。

**2、懒汉模式**

概述：即在类加载时不创建实例，采用延迟加载的方式，在运行调用时创建实例。上面一段代码即为“懒汉模式”，此种方式虽然保持了其延迟加载的特性，但存在安全问题，在多线程下无法正常工作。如果需要解决线程安全的问题，最简单的方式就是使用synchronized关键字实现同步。  
例：

//向外界提供获取实例的静态方法
    	public static synchronized Singleton getInstance(){
    		if(singleton==null){
    			singleton=new Singleton();
    		}
    		return singleton;
    	}

**注：** synchronized锁住的是类对象。懒汉模式虽然保留了延迟加载特性，但存在线程安全问题，所以使用synchronized关键字实现同步，但此种方式会降低效率，不推荐使用。

**3、饿汉模式**  
概述：指在类加载的时候就完成了初始化操作，故类加载较慢，但是获取对象的速度很快，并且由于饿汉模式在类初始化时就已经自行实例化，因此不存在线程安全问题。  
**例：**

//直接实例化
    	private static Singleton singleton=new Singleton();
    	
    	//私有构造
    	private Singleton(){}	
    	
    	//向外界提供获取实例的静态方法
    	public static Singleton getInstance(){
    		return singleton;
    	}

**注：** 静态方法getInstance()直接返回已经自行实例化好的对象，这种方式基于classloader机制，有效的避免了多线程的同步问题。但是也有可能会有其他的地方（或者其他静态方法） 导致类装载，而此时单例类Singleton在类装载时就实例化，显然没有达到lazy loading的效果。在实际开发应用中，可能既需要lazy loading的效果，在效率与安全方面又有保证，这就需要用静态内部类来解决问题。

**4、静态内部类**

package cn.smbms.tools;
    /**
     * 单例类demo
     * @author 14062
     *
     */
    public class Singleton {
    
    	private static Singleton singleton;
    	private Singleton(){
    		//在整个应用运行期间，只执行一次的业务操作代码(如读取配置文件的操作)
    	}
    	
    	//静态内部类
    	public static class SingletonHelper{
    		private static final Singleton INSTANCE=new Singleton();	
    	}
    	
    	/*
    	 * 只有通过调用getInstance()方法时，才会主动调用SingletonHelper类，
    	 * 并完成对SingletonHelper的加载，从而实例化Singleton，达到lazy loading的效果。
    	 */
    	public static Singleton getInstance(){
    		singleton=SingletonHelper.INSTANCE;
    		return singleton;
    	}
    
    	public static Singleton test(){
    		return singleton;
    	}		
    }

**5、小结**

*  懒汉模式：类加载时不创建实例，因此类加载速度快，但是运行时获取对象的速度较慢，具备延迟加载的特性，但是存在线程不安全的问题。
 *  饿汉模式：在类加载时就完成了初始化，所以类加载比较慢，但获取对象速度快。
 *  静态内部类：即在单例类内部定义静态内部类，在静态内部类中完成对象的实例化操作，只有主动调用静态内部类时才会初始化实例，从而保证了线程的安全并达到延迟加载的效果。