单例模式

单例模式主要有5种模式：

• 饿汉模式：实例在初始化就已经创建好对象。
• 懒汉模式：在使用实例时进行判断，若不为null则创建对象，否则直接调用。
• 双重检查：通过锁来双重判断实例是否为null。
• 静态内部类：通过静态内部类去实例化对象。
• 枚举：JDK1.5版本后提供了枚举，天然支持单例模式。

1.饿汉模式

实例在初始化就已经创建好对象，不管有没有使用都会创建，会造成资源浪费。

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

2.懒汉模式

实现了懒加载，但是在并发情况下会有多个线程同时进入if条件中，会产生多个实例。

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

3.双重检查

在获取实例时加锁进行双重判断来创建实例。

// 双重检查模式的懒汉单例模式
public class Singleton {private static Singleton instance = null;private Singleton() {}public static Singleton getInstance() {// 若对象为空，在多线程的访问下，多个线程会同时进入该if语句。若对象不为空，直接返回，不用进去排队if (instance == null) {// 对多线程进行排队，防止多次初始化synchronized (Singleton.class) {// 对单个线程进行判断，是否要初始化if (instance == null) {instance = new Singleton();                 }             }         }   return instance;}
}

注意：

以上代码可能会出现问题，因为instance = new Singleton()不是一个原子操作，会在执行时拆分成一下几个动作：

1. 先进行new操作，JVM会分配内存地址、内存空间。
2. 然后使用构造方法实例化对象。
3. 最后再进行赋值，instance = 分配好的内存地址（引用保存的对象地址）。

重排序问题：

因为以上3个动作在真正执行时可能是1、2、3顺序，也可能1、3、2顺序，单线程下不影响结果，但多线程下使用1、3、2可能出现的问题：

1. 假设A线程执行完1、3步骤（2还没有执行）。
2. B线程进入到单例模式的if语句中，会直接得到Instance对象（在没有执行2步骤下），这时若使用该对象（instance.xxx()）将会必然报错。

解决：Volatile关键字

在对象变量中加上volatile关键字如下：

private volatile static Singleton instance = null;

4.静态内部类

• 采用了类加载的机制保证实例化只有一个线程。
• 只会在第一次主动调用的时候加载，并且只加载一次。

public class Singleton {// 内部类中实例化对象private static class SingletonInstance {private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();}public static Singleton getInstance() {return SingletonInstance.INSTANCE;}public static void main(String[] args) {Singleton instance = Singleton.getInstance();}
}

5.枚举

enum Singleton {INSTANCE;
}public class Main {public static void main(String[] args) {// 获取实例对象Singleton instance = Singleton.INSTANCE;}
}

• 避免了多线程同步问题。
• 可以防止反序列化后重新创建新对象。