问征夫以前路
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第一种(懒汉,线程不安全):

 1 public class Singleton {  
 2     private static Singleton instance;  
 3     private Singleton (){}   
 4     public static Singleton getInstance() {  
 5     if (instance == null) {  
 6         instance = new Singleton();  
 7     }  
 8     return instance;  
 9     }  
10 }  
11 

这种写法lazy loading很明显,但是致命的是在多线程不能正常工作。

第二种(懒汉,线程安全):

 1 public class Singleton {  
 2     private static Singleton instance;  
 3     private Singleton (){}
 4     public static synchronized Singleton getInstance() {  
 5     if (instance == null) {  
 6         instance = new Singleton();  
 7     }  
 8     return instance;  
 9     }  
10 }  
11 

这种写法能够在多线程中很好的工作,而且看起来它也具备很好的lazy loading,但是,遗憾的是,效率很低,99%情况下不需要同步。

第三种(饿汉):

1 public class Singleton {  
2     private static Singleton instance = new Singleton();  
3     private Singleton (){}
4     public static Singleton getInstance() {  
5     return instance;  
6     }  
7 }  
8 

这种方式基于classloder机制避免了多线程的同步问题,不过,instance在类装载时就实例化,虽然导致类装载的原因有很多种,在单例模式中大多数都是调用getInstance方法, 但是也不能确定有其他的方式(或者其他的静态方法)导致类装载,这时候初始化instance显然没有达到lazy loading的效果。

第四种(饿汉,变种):

 1 public class Singleton {  
 2     private Singleton instance = null;  
 3     static {  
 4     instance = new Singleton();  
 5     }  
 6     private Singleton (){}
 7     public static Singleton getInstance() {  
 8     return this.instance;  
 9     }  
10 }  
11 

表面上看起来差别挺大,其实更第三种方式差不多,都是在类初始化即实例化instance。

第五种(静态内部类):

 1 public class Singleton {  
 2     private static class SingletonHolder {  
 3     private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();  
 4     }  
 5     private Singleton (){}
 6     public static final Singleton getInstance() {  
 7         return SingletonHolder.INSTANCE;  
 8     }  
 9 }  
10 

 

这种方式同样利用了classloder的机制来保证初始化instance时只有一个线程,它跟第三种和第四种方式不同的是(很细微的差别):第三种和第四种方式是只要Singleton类被装载了,那么instance就会被实例化(没有达到lazy loading效果),而这种方式是Singleton类被装载了,instance不一定被初始化。因为SingletonHolder类没有被主动使用,只有显示通过调用getInstance方法时,才会显示装载SingletonHolder类,从而实例化instance。想象一下,如果实例化instance很消耗资源,我想让他延迟加载,另外一方面,我不希望在Singleton类加载时就实例化,因为我不能确保Singleton类还可能在其他的地方被主动使用从而被加载,那么这个时候实例化instance显然是不合适的。这个时候,这种方式相比第三和第四种方式就显得很合理。

第六种(枚举):

1 public enum Singleton {  
2     INSTANCE;  
3     public void whateverMethod() {  
4     }  
5 }  
6 

这种方式是Effective Java作者Josh Bloch 提倡的方式,它不仅能避免多线程同步问题,而且还能防止反序列化重新创建新的对象,可谓是很坚强的壁垒啊,不过,个人认为由于1.5中才加入enum特性,用这种方式写不免让人感觉生疏,在实际工作中,我也很少看见有人这么写过。
 

第七种(双重校验锁):

 1 public class Singleton {  
 2     private volatile static Singleton singleton;  
 3     private Singleton (){}   
 4     public static Singleton getSingleton() {  
 5     if (singleton == null) {  
 6         synchronized (Singleton.class) {  
 7         if (singleton == null) {  
 8             singleton = new Singleton();  
 9         }  
10         }  
11     }  
12     return singleton;  
13     }  
14 }  
15 

这个是第二种方式的升级版,俗称双重检查锁定,详细介绍请查看:http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-dcl.html

在JDK1.5之后,双重检查锁定才能够正常达到单例效果。

总结

有两个问题需要注意:

     1、如果单例由不同的类装载器装入,那便有可能存在多个单例类的实例。假定不是远端存取,例如一些servlet容器对每个servlet使用完全不同的类  装载器,这样的话如果有两个servlet访问一个单例类,它们就都会有各自的实例。

     2、如果Singleton实现了java.io.Serializable接口,那么这个类的实例就可能被序列化和复原。不管怎样,如果你序列化一个单例类的对象,接下来复原多个那个对象,那你就会有多个单例类的实例。

对第一个问题修复的办法是:

 1 private static Class getClass(String classname)      
 2                                          throws ClassNotFoundException {     
 3       ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();     
 4       
 5       if(classLoader == null)     
 6          classLoader = Singleton.class.getClassLoader();     
 7       
 8       return (classLoader.loadClass(classname));     
 9    }     
10 }  
11 

 

 对第二个问题修复的办法是: 

 1 public class Singleton implements java.io.Serializable {     
 2    public static Singleton INSTANCE = new Singleton();     
 3       
 4    protected Singleton() {     
 5         
 6    }     
 7    private Object readResolve() {     
 8             return INSTANCE;     
 9       }    
10 }   
11 

对我来说,我比较喜欢第三种和第五种方式,简单易懂,而且在JVM层实现了线程安全(如果不是多个类加载器环境),一般的情况下,我会使用第三种方式,只有在要明确实现lazy loading效果时才会使用第五种方式,另外,如果涉及到反序列化创建对象时我会试着使用枚举的方式来实现单例,不过,我一直会保证我的程序是线程安全的,而且我永远不会使用第一种和第二种方式,如果有其他特殊的需求,我可能会使用第七种方式,毕竟,JDK1.5已经没有双重检查锁定的问题了。

========================================================================

 superheizai同学总结的很到位:

 

不过一般来说,第一种不算单例,第四种和第三种就是一种,如果算的话,第五种也可以分开写了。所以说,一般单例都是五种写法。懒汉,恶汉,双重校验锁,枚举和静态内部类。

我很高兴有这样的读者,一起共勉。

 

posted on 2011-09-02 14:49 kenzhang 阅读(198867) 评论(32)  编辑  收藏

FeedBack:
# re: Java:单例模式的七种写法
2013-03-15 11:03 | 工工
单例和线程安全有关系吗?单例取出一个实例,全局只此一个,多线程下使用,必须加以控制才达到线程安全的目的。所以单例不是线程安全的,单例的设计也不是为线程安全考虑的,所以作者纯属误导读者。  回复  更多评论
  
# re: Java:单例模式的七种写法
2013-07-05 09:35 | 正仔
喜欢第五种,简单安全,不过有点儿乱的是,太多选择了,不知道什么时候该用哪一种!  回复  更多评论
  
# re: Java:单例模式的七种写法
2013-11-21 16:03 | 除美灭日平韩
好文章  回复  更多评论
  
# re: Java:单例模式的七种写法
2014-01-06 15:30 | TT
考试考了,但是什么也不会...  回复  更多评论
  
# re: Java:单例模式的七种写法 [未登录]
2014-06-01 12:09 | java
@工工
不懂就虚心点  回复  更多评论
  
# re: Java:单例模式的七种写法
2014-06-01 19:01 | 番茄花园
看一下java的小程序  回复  更多评论
  
# re: Java:单例模式的七种写法 [未登录]
2014-12-30 10:47 | lyc
@工工
我真是笑了。单例模式被应用在多线程时实在是太多了,作者分析各种单例写法的线程安全,如此有用又受益的分析你居然说误导。  回复  更多评论
  
# re: Java:单例模式的七种写法
2015-01-26 15:56 | wjx
我一直在用第七种  回复  更多评论
  
# re: Java:单例模式的七种写法 [未登录]
2015-03-21 23:13 | carl
@工工
希望你写java代码还不足2年,不然真为你感到汗颜。  回复  更多评论
  
# re: Java:单例模式的七种写法
2015-03-29 10:11 | 何敏杰
不懂不要瞎写  回复  更多评论
  
# re: Java:单例模式的七种写法 [未登录]
2015-04-06 14:43 | aa
第四个代码有问题吧  回复  更多评论
  
# re: Java:单例模式的七种写法
2015-04-07 11:34 | 小码农
总结非常好!  回复  更多评论
  
# re: Java:单例模式的七种写法
2015-04-07 11:34 | 小码农
总结的非常好,很到位  回复  更多评论
  
# re: Java:单例模式的七种写法
2015-04-13 16:48 | fym
第四种(饿汉,变种):  回复  更多评论
  
# re: Java:单例模式的七种写法
2015-04-13 16:49 | fym
第四种(饿汉,变种):没有验证 少了一个static字段  回复  更多评论
  
# re: Java:单例模式的七种写法
2015-08-22 20:41 | 李元昊
@工工
纯属二笔 啥也不懂  回复  更多评论
  
# re: Java:单例模式的七种写法
2015-11-03 17:21 | MrLee
@工工
菜逼,请虚心点  回复  更多评论
  
# re: Java:单例模式的七种写法
2015-11-10 05:19 | AthMe
谢谢博主分享  回复  更多评论
  
# re: Java:单例模式的七种写法 [未登录]
2016-01-05 10:30 | thomas
@工工
自己不明白,就不要哗众取宠。 题注说的线程安全值得是获取该对象的时候的线程安全。 如果没有进行线程安全的处理,多个线程通过单例模式获取对象的时候,有可能获取到多个对象。 如果系统是建立在该类是单例的基础上,将会导致非常严重的后果。  回复  更多评论
  
# re: Java:单例模式的七种写法
2016-02-04 15:46 | caepek
你这个网页被win10浏览器屏蔽了 被报不安全网页 fuck微软!  回复  更多评论
  
# re: Java:单例模式的七种写法 [未登录]
2016-02-25 14:23 | CHEN
博主写的确实很好,能够在最后指出不同的容器在加载的时候需要指定classloader,在序列化时候指定readResolve。
我可以很负责任的说博主写的内容确实要比很多人想象的深很多。能够做到上面两点的,不仅很少同时,很多人都是直接的抄袭。给博主一个赞。  回复  更多评论
  
# re: Java:单例模式的七种写法
2016-02-25 22:01 | paganono
楼主写的不错,但是有个地方说的不对,static代码块并非在类被加载的时候初始化,这个是个误区,所以第5种方法和第4种方法执行效果是一样的。
staitic代码块初始化是在类初始化的时候,参照下面:
当创建某个类的新实例时(如通过new或者反射,克隆,反序列化等)
当调用某个类的静态方法时
当使用某个类或接口的静态字段时
当调用Java API中的某些反射方法时,比如类Class中的方法,或者java.lang.reflect中的类的方法时
当初始化某个子类时
当虚拟机启动某个被标明为启动类的类(即包含main方法的那个类)  回复  更多评论
  
# re: Java:单例模式的七种写法
2016-02-27 10:59 | Fly鱼
@paganono
首先,你说的不正确,static初始化块是类加载到JVM时执行的。非static初始化块({})是像你说的那样,你把概念搞混了。
其次,版主的的第四个例子写错了。错误如下:
private Singleton instance = null; 应该加上static修饰。
return this.instance; 应该去掉this.。第三个示例和第四个示例的效果是一样一样的。  回复  更多评论
  
# re: Java:单例模式的七种写法
2016-03-12 16:09 | 浦云鹤
网上大神真多,膜拜啊  回复  更多评论
  
# re: Java:单例模式的七种写法
2016-03-12 16:11 | 浦云鹤
@Fly鱼
this写不写都可以,没有影响  回复  更多评论
  
# re: Java:单例模式的七种写法
2016-03-28 17:12 | wan
@Fly鱼
人家没错你错了
自己写代码看看就知道了  回复  更多评论
  
# re: Java:单例模式的七种写法 [未登录]
2016-04-07 19:12 | 111
@工工
你是SB吗  回复  更多评论
  
# re: Java:单例模式的七种写法 [未登录]
2016-04-30 19:47 | cf
@lyc
@wan
@浦云鹤
我也是醉了,
1.第四种写法,错了,static块去给非static的属性赋值,@wan你确信有自己写代码试过行的通?@浦云鹤 改成static写不写this还一样?
@lyc @工工 说的应该是单里内变量的线程安全,博主说的是单例实例化的线程安全,都没有错  回复  更多评论
  
# re: Java:单例模式的七种写法
2016-05-16 21:23 | xiaore
@工工
渣渣,不要妄作评论!!  回复  更多评论
  
# re: Java:单例模式的七种写法
2016-07-26 14:31 | halo
很好的内容,先干为敬  回复  更多评论
  
# re: Java:单例模式的七种写法
2016-08-18 10:06 | 666
请问第五种那两个final可以不要?  回复  更多评论
  
# re: Java:单例模式的七种写法
2016-08-18 10:07 | 666
或者说只写一个final
  回复  更多评论
  

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