深入Java单例模式浅析

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1、在GoF的23种设计模式中，单例模式是比较简单的一种。然而，有时候越是简单的东西越容易出现问题。下面就单例设计模式详细的探讨一下。　　所谓单例模式，简单来说，就是在整个应用中保证只有一个类的实例存在。就像是JavaWeb中的application，也就是提供了一个全局变量，用处相当广泛，比如保存全局数据，实现全局性的操作等。　　1.最简单的实现　　首先，能够想到的最简单的实现是，把类的构造函数写成private的，从而保证别的类不能实例化此类，然后在类中提供一个静态的实例并能够返回给使用者。这样，使用者就可以

2、通过这个引用使用到这个类的实例了。public class SingletonClass {　　private static final SingletonClass instance = new SingletonClass();　　public static SingletonClass getInstance() {　　return instance;　　}　　private SingletonClass() {　　}　　}　　如上例，外部使用者如果需要使用SingletonClass的实例，只能通过g

3、etInstance()方法，并且它的构造方法是private的，这样就保证了只能有一个对象存在。　　2.性能优化——lazyloaded　　上面的代码虽然简单，但是有一个问题——无论这个类是否被使用，都会创建一个instance对象。如果这个创建过程很耗时，比如需要连接10000次数据库(夸张了…:-))，并且这个类还并不一定会被使用，那么这个创建过程就是无用的。怎么办呢?　　为了解决这个问题，我们想到了新的解决方案：public class SingletonClass {　　private static

4、 SingletonClass instance = null;　　public static SingletonClass getInstance() {　　if(instance == null) {　　instance = new SingletonClass();　　}　　return instance;　　}　　private SingletonClass() {　　}　　}　　代码的变化有两处——首先，把instance初始化为null，直到第一次使用的时候通过判断是否为null来创建对象。因为创

5、建过程不在声明处，所以那个final的修饰必须去掉。　　我们来想象一下这个过程。要使用SingletonClass，调用getInstance()方法。第一次的时候发现instance是null，然后就新建一个对象，返回出去;第二次再使用的时候，因为这个instance是static的，所以已经不是null了，因此不会再创建对象，直接将其返回。　　这个过程就成为lazyloaded，也就是迟加载——直到使用的时候才进行加载。　　3.同步　　上面的代码很清楚，也很简单。然而就像那句名言：“80%的错误都是由20

6、%代码优化引起的”。单线程下，这段代码没有什么问题，可是如果是多线程，麻烦就来了。我们来分析一下：　　线程A希望使用SingletonClass，调用getInstance()方法。因为是第一次调用，A就发现instance是null的，于是它开始创建实例，就在这个时候，CPU发生时间片切换，线程B开始执行，它要使用SingletonClass，调用getInstance()方法，同样检测到instance是null——注意，这是在A检测完之后切换的，也就是说A并没有来得及创建对象——因此B开始创建。B创建完

7、成后，切换到A继续执行，因为它已经检测完了，所以A不会再检测一遍，它会直接创建对象。这样，线程A和B各自拥有一个SingletonClass的对象——单例失败!　　解决的方法也很简单，那就是加锁：    public class SingletonClass {　　private static SingletonClass instance = null;　　public synchronized static SingletonClass getInstance() {　　if(instance == nu

8、ll) {　　instance = new SingletonClass();　　}　　return instance;　　}　　private SingletonClass() {　　}　　}　　是要getInstance()加上同步锁，一个线程必须等待另外一个线程创建完成后才能使用这个方法，这就保证了单例的唯一性。　　4.又是性能　　上面的代码又是很清楚很简单的，然而，简单的东西往往不够理想。这