单例模式六种实现方式

2017-07-18

懒汉式，线程不安全

是否 Lazy 初始化: 是

是否多线程安全: 否

实现难度: 容易

该方式最大的问题就是不支持多线程

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

懒汉式

是否 Lazy 初始化: 是

是否多线程安全: 是

实现难度: 容易

该方式最大的问题是效率低，因为加锁仅仅只是对第一调用起效，99% 情况下实际不需要同步

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

饿汉式

是否 Lazy 初始化: 否

是否多线程安全: 是

实现难度: 容易

该方式最大的问题是类加载时就初始化，浪费内存

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

双重校验锁

JDK 版本: JDK 1.5+

是否 Lazy 初始化: 是

是否多线程安全: 是

实现难度: 一般

该方式最大的问题是需要 JDK 1.5 及 JDK 1.5 以后

public class Singleton {  
    private volatile static Singleton singleton;  
    private Singleton (){}  
    
    public static Singleton getSingleton() {  
	    if (singleton == null) {  
	        synchronized (Singleton.class) {  
		        if (singleton == null) {  
		            singleton = new Singleton();  
		        }  
	        }  
	    }  
	    return singleton;  
    }  
}

登记式/静态内部类

是否 Lazy 初始化: 是

是否多线程安全: 是

实现难度: 一般

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

该方式和饿汉式不同之处是支持 Lazy 初始化的，只有当第一次被调用时才会初始化

枚举

JDK 版本: JDK 1.5+

是否 Lazy 初始化: 否

是否多线程安全: 是

实现难度: 容易

该方式是 Effective Java 作者 Josh Bloch 推荐的方式，是实现单例模式最佳的方式。简洁，自动支持序列化机制，绝对防止多次实例化。最大的问题是需要 JDK 1.5 及 JDK 1.5 以后

public enum Singleton {  
    INSTANCE;  
    public void whateverMethod() {  
    }  
}

总结

一般情况下，不建议使用第 1 种和第 2 种懒汉方式，建议使用第 3 种饿汉方式。只有在要明确实现 lazy loading 效果时，才会使用第 5 种登记方式。如果涉及到反序列化创建对象时，可以尝试使用第 6 种枚举方式。如果有其他特殊的需求，可以考虑使用第 4 种双检锁方式。