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学妹问单例模式我用最通俗易懂的讲解让她学会了

时间：2020-02-26 11:47:45

前记

昨天学妹抱怨专业课中的java 23个设计模式。她问：23个设计模式越看越扎心，尤其是单例模式，有没有什么破解之法。我告诉她java 23个设计模式看上去多，要挑知识重点并结合程序实例来记忆，尤其是学习之后自己动手写一个设计模式，很容易能掌握。我给她讲解了如何去学习单例模式。最后她哈哈大笑，“我懂了”。

对于java 23个设计模式，每个刚接触的人都可能觉得设计模式太多了而萌生不想学习的念头，特别是第一次接触的时候。于是我写这篇文章，用最通俗易懂的语言讲解单例模式，帮助大家理解。

文章的标题只是噱头，作为热爱交流技术的学习者，我们应该脚踏实地，所以我会保证文章的内容都是干货！

适用场景

一个对象需要频繁地创建、销毁时，而且创建或销毁时性能又无法优化。比如windows系统的回收站是单例模式，打开一个回收站，关闭后再打开一个回收站，前后两个回收站是一样的。

饿汉式

主动创建实例的私有静态引用。调用前单例已经存在。

优点：简单方便，线程安全

缺点：如果没有调用该实例对象，则造成内存资源浪费

public class Singleton1 {//饿汉模式，天然线程安全// 指向自己实例的私有静态引用，主动创建private static Singleton1 singleton1 = new Singleton1();// 私有的构造方法private Singleton1(){}// 以自己实例为返回值的静态的公有方法，静态工厂方法public static Singleton1 getSingleton1(){return singleton1;}}

懒汉式

调用时创建实例对象。只有调用时，才去初始化单例。

优点：简单方便，不使用时不创建对象

缺点：线程不安全，多个线程的情况下，如果一个线程符合判断条件，另一个线程也进入条件，可能产生多个实例对象

public class Singleton2 {//懒汉式private static Singleton2 singleton2;private Singleton2(){}public static Singleton2 getSingleton2(){if(singleton2 == null){singleton2 = new Singleton2();}return singleton2;}}

单锁模式

使用sychronized修饰getSingleton（）方法

优点：线程安全

缺点：粗粒度，对程序的性能影响大

public class Singleton4 {private static Singleton4 singleton4 = null;private Singleton4(){}public static synchronized Singleton4 getSingleton4() {if(singleton4 == null){singleton4 = new Singleton4();}return singleton4;}}

双重加锁判断

创建一个静态锁，并且使用两个if判断

优点：线程安全，保证了程序的性能，并且节约了资源

public class Singleton3 {//程序运行时创建一个静态只读的进程辅助锁private static Object syncRoot = new Object();private static Singleton3 singleton3;private Singleton3(){}public static Singleton3 getSingleton3() {if(singleton3 == null){//先判断是否存在synchronized (syncRoot){if(singleton3 == null){singleton3 = new Singleton3();}}}return singleton3;}}

静态内部类

优点：既实现了线程安全，又避免了同步机制带来的性能影响

public class Singleton6 {private static class LazyHolder{private static final Singleton6 singleton6 = new Singleton6();}private Singleton6(){}public static final Singleton6 getSingleton6(){return LazyHolder.singleton6;}}

登记式

维护了一组单例类的实例，将这些实例放在一个Map中，对于已经登记过的实例，则从Map直接返回，没有登记过的则先登记，后返回。

import java.util.HashMap;import java.util.Map;public class Singleton5 {private static Map<String,Singleton5>map = new HashMap<>();static {Singleton5 singleton5 = new Singleton5();map.put(singleton5.getClass().getName(),singleton5);}private Singleton5(){}public static Singleton5 getSingleton5(String name){if(name == null){name = Singleton5.class.getName();}if(map.get(name) == null){try {map.put(name,(Singleton5) Class.forName(name).newInstance());} catch (InstantiationException e) {e.printStackTrace();} catch (IllegalAccessException e) {e.printStackTrace();} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}}return map.get(name);}}