單例模式（從放棄到入門）
@(設(shè)計模式)
[TOC]
類圖
簡介
單例模式，可以說是設(shè)計模式中最簡單的模式之一了，因為它不是用來解耦合用的，而是為了讓整個系統(tǒng)有且只有一個這樣的對象。為什么要只有一個呢？？如果有些對象對象非常大，我需要保證內(nèi)存中只存在一個；如果我希望做一些控制，只能由一個事例對象來控制，都會用到單例模式。
接下來我們就由淺入深的來探索單例模式的寫法：
- 餓漢式
- 飽漢式
- 線程安全
- 雙重檢查加鎖
- 靜態(tài)內(nèi)部類
- 枚舉單例
問題
首先我們需要來考慮2件事情，既然單例模式需要保證系統(tǒng)中最多只有一個這樣的對象事例，那么我怎么才能確保只能有一個實例呢？？
- 構(gòu)造方法：如果構(gòu)造方法是 public，那么任何類都可以 new 我的對象，不能保證單例，所以單例模式構(gòu)造方法一定是 private的
- 如果構(gòu)造方法是 private的，那么我怎么 new對象呢？說明我只能在我自己的類中，先new出自己，然后提供給外部。
- 由于系統(tǒng)只有一個單例對象，那么線程同步是一定需要的，怎么來做呢？
就是因為上面的第2步，我們就出現(xiàn)了很多單例模式的寫法，下面我們一一介紹：
餓漢式
public class Singleton {
private static Singleton instance = new Singleton();
private Singleton(){}
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
也可以這樣寫
public class Singleton {
private static Singleton instance;
static{
instance = new Singleton();
}
private Singleton(){}
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
client
Singleton s = Singleton.getInstance();
問題1
- 為什么 構(gòu)造方法是 private的? 因為上面提到的，不能由其他類任意new單例模式的類
- 為什么
getInstance()是 static方法，因為用了類名.來調(diào)用getInstance() 方法。 - 為什么 instance 是 static的？ 靜態(tài)方法可以訪問非靜態(tài)變量嗎？顯然不行，所以instance也是static的，而且靜態(tài)變量是不是只會被初始化一次（感覺3個問題都是java考試題一樣，哈哈哈！）
- 上面的第二種使用到了靜態(tài)初始化塊，在Singleton第一次被使用的時候初始化。
懶漢式
public class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton(){}
public static Singleton getInstance() {
if(null == instance){
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
問題2
與餓漢式的不同：不是一看到 instance 就初始化，飽漢要等到第一次使用的時候才初始化，不像餓漢一樣一見到 instance 就初始化，這也被稱為 懶加載，如果系統(tǒng)中很多這樣的類，顯然是懶加載的時候效率更高
線程安全
如果對線程學得還行的同學就應(yīng)該知道，上面的飽漢式寫法其實不是那么的安全！！雖然在 getInstance() 中有非空判斷，但是線程這個東西是由時間片控制的，如果一個線程剛剛非空判斷通過了，然后切換到下個線程，也執(zhí)行并通過非空判斷，并切換到上一個線程，其實兩個線程都會執(zhí)行new操作，就不單例了！（雖然發(fā)生概率不高）但是我們?yōu)榱烁拥臏蚀_，我們來看看線程安全的版本怎么寫
public class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton(){}
public static synchronized Singleton getInstance() {
if(null == instance){
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
問題3
只是在 getInstance() 前添加了 synchronized 關(guān)鍵字，保證同一時刻只能有一個線程執(zhí)行獲取到類鎖，并執(zhí)行創(chuàng)建實例代碼，保證了只會創(chuàng)建一次。同時也有了懶加載的特性。
但是但是， 由于是單例模式，如果將鎖直接鎖在 static 的方法上（相當于類鎖，其他static方法也不能執(zhí)行），那么效率是非常低的，所以我們還有一定的改進。
雙重檢查加鎖
public class Singleton {
private static volatile Singleton instance;
private Singleton() {
}
public static Singleton getInstance() {
if (null == instance) {
synchronized (Singleton.class) {
if (null == instance) {
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
這個版本看出優(yōu)秀在哪里了嗎？
- 懶加載
- 確保線程安全
- 只有第一次創(chuàng)建類的時候可能發(fā)生阻塞，后面由于非空判斷都不會阻塞
- volatile是什么鬼？如果你關(guān)注線程安全的話就會了解，volatile是用來保證多個線程并發(fā)時，訪問的都是內(nèi)存中的同一個volatile對象。
缺點
仍然可以通過反射等方式產(chǎn)生多個對象！（其實我不懂，大家在后面評論之后我才知道 T . T）
問題4
為什么有兩次非空判斷？
還是那個問題，時間片這個東西是不穩(wěn)定的，由于線程切換，有可能兩個線程同時都過掉第一層 非空判斷，如果第二層不加，還是有可能調(diào)用2次new。為什么是 synchronized (Singleton.class) 而不是 synchronized (this)？
有時java基本功，getInstance() 是 static 方法！static 方法！static 方法！，所以可以用this嗎？
下面的內(nèi)容是發(fā)之后網(wǎng)友給我的回復，感覺自己又被秀了一臉，主要還是書看得不夠多，哈哈，做下面兩種方式單例的補充
靜態(tài)內(nèi)部類
public class Singleton {
private Singleton() {
}
public static Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.instance;
}
public static class SingletonHolder {
public static final Singleton instance = new Singleton();
}
}
原理就是說，靜態(tài)內(nèi)部類會在第一次被使用的時候被初始化，并且也只會被初始化一次，所以也包含懶加載和線程安全的特性。
枚舉單例
public enum Singleton {
INSTANCE;
}
What the fuck? 就3行，好吧，我也是剛剛學的，解釋一下原理，枚舉類型也是在第一次被使用的時候初始化，并且默認構(gòu)造函數(shù)是private修飾，而且線程安全。
序列化問題
傳統(tǒng)單例寫法，如果實現(xiàn)了序列化接口，他們就不能再保持單例，因為readObject() 方法每次會返回新的對象，所以你需要重寫這個方法：
private Object readResolve(){
return INSTANCE;
}
參考文章：
http://blog.csdn.net/u014044853/article/details/52460735
http://www.importnew.com/6461.html
總結(jié)
還總個啥，反正就是感覺自己看書太少，被秀了，以后再看點高階的書唄！《Effictive Java》I am coming！
