Java实现单例模式的五种方法介绍

5种Java实现单例模式的方法介绍

在Java编程中，当我们希望某个类只有一个实例存在时，就需要使用单例模式。下面介绍5种Java实现单例模式的方法：

方法1：饿汉式单例模式

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。

示例：

public class Singleton1 {
    private static Singleton1 instance = new Singleton1();
    private Singleton1(){}
    public static Singleton1 getInstance(){
        return instance;
    }
}

方法2：懒汉式单例模式（线程不安全）

这种方法实现起来很简单，只需要在第一次调用的时候实例化对象即可，但是在多线程下是不安全的。

示例：

public class Singleton2 {
    private static Singleton2 instance;
    private Singleton2(){}
    public static Singleton2 getInstance(){
        if(instance == null){
            instance = new Singleton2();
        }
        return instance;
    }
}

方法3：懒汉式单例模式（线程安全，效率低）

这种方法考虑到了线程安全，但是效率很低，因为整个方法被synchronized所修饰，因此每次调用getInstance时都要对对象加锁，试图通过减小锁的范围提高效率，结果往往会出现错误或不可靠的情况。

示例：

public class Singleton3 {
    private static Singleton3 instance;
    private Singleton3(){}
    public static synchronized Singleton3 getInstance(){ //加锁
        if(instance == null){
            instance = new Singleton3();
        }
        return instance;
    }
}

方法4：双检锁/双重校验锁（DCL，即double-checked locking）

这种方法致力于解决懒汉式单例模式（线程安全，效率低）的效率问题，只有在第一次创建对象的时候才会加锁，达到了又能解决线程安全问题，又能提高效率的目的。

示例：

public class Singleton4 {
    private volatile static Singleton4 instance;// volatile：禁止指令重排序
    private Singleton4(){}
    public static Singleton4 getInstance(){
        if(instance == null){
            synchronized (Singleton4.class){  //加锁
                if(instance == null){
                    instance = new Singleton4();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

方法5：静态内部类单例模式

这种方法也是懒汉式单例模式的一种形式，但是相对于其他方法而言更为安全高效。当Singleton5类被载入JVM时，其内部类SingletonHolder并不会被初始化。只有当调用getInstance方法时，才会加载SingletonHolder类，从而实例化Singleton5。同时，由于SingletonHolder是静态的，所以JVM不会重新加载。

示例：

public class Singleton5 {
    private Singleton5(){}
    private static class SingletonHolder{
        private static final Singleton5 INSTANCE = new Singleton5();
    }
    public static Singleton5 getInstance(){
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }
}

以上5种方法各有优缺点，根据不同的情况选择合适的单例模式。