详解java中的6种单例写法及优缺点

在java中，单例有很多种写法，面试时，手写代码环节，除了写算法题，有时候也会让手写单例模式，这里记录一下单例的几种写法和优缺点。

1.初级写法
2.加锁
3.饿汉式
4.懒汉式
5.双锁检验
6.内部类

1.初级写法

package com.java4all.test6;
/**
 * Author: yunqing
 * Date: 2018/8/13
 * Description:单例模式 -- 初级
 */
public class Singleton {
  private static Singleton singleton = null;
  public Singleton() {
  }
  /**并发下会产生多个实例*/
  public static Singleton getInstance(){
    if(singleton == null){
      singleton = new Singleton();
    }
    return singleton;
  }
}

上面这种写法，在并发环境下，会出现多个实例。

2.加锁

我们优化上面的代码，遇到并发，很容易想到加锁，把获取对象的方法加上关键字synchronized，很巧，这种写法也称为懒汉式单例 ，如下：

package com.java4all.test6;
/**
 * Author: yunqing
 * Date: 2018/8/13
 * Description:
 */
public class BadSynchronizedSingleton {
  private static BadSynchronizedSingleton synchronizedSingleton;
  private BadSynchronizedSingleton() {
  }
  /**
   * 缺点：等待时间长
   * 这种整个方法都同步了，效率很低
   * */
  public synchronized static BadSynchronizedSingleton getInstance(){
    if(synchronizedSingleton == null){
      synchronizedSingleton = new BadSynchronizedSingleton();
    }
    return synchronizedSingleton;
  }
}

但是，显然，我们把整个方法都同步了，效率很低下，我们可以继续优化，只在创建实例的地方加上同步，参考5双锁检验。

3.饿汉式

饿汉式的特点是：类在加载时就直接初始化了实例。即使没用到，也会实例化。

package com.java4all.test6;
/**
 * Author: yunqing
 * Date: 2018/8/13
 * Description:饿汉式单例模式--类初始化时就自行实例化
 */
public class ESingleton {
  /**类在加载的时候直接进行初始化*/
  private static final ESingleton ESINGLETON = new ESingleton();
  private ESingleton() {}
  /**对外暴露唯一接口 提供单例对象*/
  public static ESingleton geteSingleton(){
    return ESINGLETON;
  }
}

4.懒汉式

懒汉式的特点是：用到这个实例时才去调用方法实例化。这个和2中的看起来是一样的，因为这个实例化方法加了synchronized ，这样安全一些。

package com.java4all.test6;
/**
 * Author: yunqing
 * Date: 2018/8/13
 * Description:懒汉式单例模式
 * 第一次调用时实例化
 */
public class BSingleton {
  private static BSingleton bSingleton ;
  private BSingleton() {
  }
  /**
   * 整个方法锁住了，效率较低
   * @return
   */
  public synchronized static BSingleton getbSingleton(){
    if(bSingleton == null){
      bSingleton = new BSingleton();
    }
    return bSingleton;
  }
}

5.双锁检验

双重非空判断，new对象前加一次锁。

volatile关键字，考虑的是，new关键字在虚拟机中执行时其实分为很多步骤，具体原因可以参考深入理解java虚拟机一书（考虑的是这个new关键字字节码执行时是非原子性的），而volatile关键字可以防止指令重排。

package com.java4all.test6;
/**
 * Author: yunqing
 * Date: 2018/8/13
 * Description:双锁检验
 */
public class SynchronizedSingleton {
  /**volatile防止指令重排*/
  private static volatile SynchronizedSingleton singleton;
  private SynchronizedSingleton() {
  }
  /**只是在实例为空时才进行同步创建
   * 为什么做了2次判断？
   * A线程和B线程同时进入同步方法0
   * 然后都在1位置处判断了实例为null
   * 然后都进入了同步块2中
   * 然后A线程优先进入了同步代码块2中（B线程也进入了），然后创建了实例
   * 此时，如果没有3处的判断，那么A线程创建实例同时，B线程也会创建一个实例
   * 所以，还需要做2次判断
   * */
  public static SynchronizedSingleton getInstance(){//0
    if(singleton == null){//1
      synchronized (SynchronizedSingleton.class){//2
        if(singleton == null){//3
          singleton = new SynchronizedSingleton();//4
        }
      }
    }
    return singleton;
  }
}

6.内部类

package com.java4all.test6;
/**
 * Author: yunqing
 * Date: 2018/9/15
 * Description:静态内部类
 * 优点：1.延迟，外部类初始化时不会进行实例创建，要用时才会创建
 *   2.安全，静态成员变量
 */
public class FSingleton {
  private FSingleton() {
  }
  public static FSingleton getInstance(){
    return Singleton.fSingleton;
  }
  private static class Singleton{
    private static FSingleton fSingleton = new FSingleton();
  }
}

总结

以上所述是小编给大家介绍的java中的6种单例写法，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对小牛知识库网站的支持！