轻松掌握Java单例模式

单例模式是23中设计模式中最简单的设计模式，在企业开发中也应用的特别多。单例模式的优点是：项目中有且仅有一个实例。

特点：构造器私有化，对象私有化，只提供一个对外访问的接口。

应用场景：

    1、系统需要共享资源：比如日志系统，spring的资源管理器等

    2、为了控制资源的使用：比如线程池

企业级开发和常见框架中的常见应用：

    J2EE中的servlet，Spring中的资源管理器（即beans），数据库连接池，线程池，日志系统，网站计数器等

单例模式分类：

1、饿汉模式：饿汉模式是代码最简单的单例模式，但实例在类初始化的时候就加载了，在不是即时使用的情况下，会加慢系统的加载速度，具体代码如下：

public class Singleton{
 private static Singleton instance = new Singleton();
 
 private Singleton(){}
 
 public static Singleton getInstance(){
 return instance;
 }
}

2、懒汉模式：懒汉模式相比于饿汉模式，就是在实例化的放在了唯一的对外接口中处理，实现了延迟加载，节省了系统初始化时间，但存在线程不安全的情况。

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

3、双重校验锁：双重校验锁模式其实就是懒汉模式的升级，让懒汉模式变得线程安全。注意：双重校验锁存在内存问题，可能让双重校验锁失效。

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

4、静态内部类模式：静态内部类兼具了懒汉模式和恶汉模式的有点：线程安全，延迟加载。

public class Singleton{
 private static class SingletonFactory{
 private static Singleton INSTANCE = new Singleton();
 }
 
 private Singleton(){}
 
 public static Singleton getInstance(){
 return SingletonFactory.INSTANCE;
 }
}

5、枚举类模式：应该是最完美的单利模式，不仅线程安全，而且还能防止反序列和反射问题。

enum Singleton{
 INSTANCE;
 
 public void doSomething(){
 ...
 }
}

单例模式细节化问题：

1、反射打破单例模式：通过反射可以破坏单例模式的实现（枚举类模式除外）   

/**
 *通过反射破坏单例模式 
 */
public class Demo01 {

 public static void main(String[] args) throws Exception {
 Singleton s1 = Singleton.getInstance();
 Singleton s2 = Singleton.getInstance();
 
 System.out.println(s1 == s2);
 
 Class<Singleton> clazz = (Class<Singleton>) Class.forName("com.singleton.Singleton");
 Constructor<Singleton> constructor = clazz.getDeclaredConstructor(null);
 constructor.setAccessible(true);
 Singleton s3 = constructor.newInstance();
 
 System.out.println(s1 == s3);
 }
}

class Singleton{
 private static Singleton instance = new Singleton();
 
 private Singleton(){
 //防止反射破坏单利模式的方法,打开注释部分
// if(instance != null){
//  throw new RuntimeException();
// }
 }
 
 public static Singleton getInstance(){
 return instance;
 }
}

其实所谓的防止也就是让其不能通过反射创建。

2、反序列化打破单例模式（枚举类模式除外）

/**
 * 反序列化打破单例模式
 */
public class Demo02 {

 public static void main(String[] args) throws Exception {
 Singleton s1 = Singleton.getInstance();
 Singleton s2 = Singleton.getInstance();
 
 System.out.println(s1 == s2);
 
 FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d://test.txt");
 ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);
 oos.writeObject(s1);
 
 oos.close();
 fos.close();
 
 ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("d://test.txt"));
 Singleton s3 = (Singleton) ois.readObject();
 
 System.out.println(s1 == s3);
 }
}
class Singleton implements Serializable{
 private static Singleton instance = new Singleton();
 
 public static Singleton getInstance(){
 return instance;
 }
 
 //反序列化时，如果对象已经存在，将调用这个方法
// private Object readResolve() throws ObjectStreamException{
// return instance;
// 
// }
}

这两种情况仅限于了解，在实际开发过程中用的不多。

至此，单例模式完整。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持小牛知识库。