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一、前言

单例模式：创建型设计模式，它确保一个类只有一个实例，并提供了一个全局访问点来访问该实例。

特点：

单例类只能有一个实例
单例类必须自己创建自己的唯一实例
单例类必须给所有其他对象提供这一实例

二、单例模式

分类：饿汉式、懒汉式、双重检查锁、静态内部类、枚举。

使用场景：确保全局只有一个实例的场景

线程池：在多线程环境下，线程池需要保证只有一个实例
数据库连接池：数据库连接池也需要保证只有一个实例
日志对象：日志对象通常是全局可见的，因此需要保证只有一个实例
配置文件：在某些情况下，需要全局共享的配置文件也需要保证只有一个实例

2.1 饿汉式【推荐】

特点：

线程安全
执行效率高
非懒加载
类加载时就初始化，浪费内存
容易产生垃圾对象

2.1.1 静态变量

/**
 * 饿汉式-静态变量
 */
public class Singleton {

    private final static Singleton INSTANCE = new Singleton();

	// 私有构造函数
    private Singleton() {
    }

	// 公有访问方法
    public static Singleton getInstance() {
        return INSTANCE;
    }
}

2.1.2 静态代码块

/**
 * 饿汉式-静态代码块
 */
public class Singleton {

    private final static Singleton INSTANCE;

	static {
        INSTANCE = new Singleton();
    }

	// 私有构造函数
    private Singleton() {
    }

	// 公有访问方法
    public static Singleton getInstance() {
        return INSTANCE;
    }
}

2.2 饿汉式

2.2.1 非线程安全

特点：

懒加载
线程不安全
未加锁，执行效率较高

/**
 * 懒汉式-非线程安全
 */
public class Singleton {

    private static Singleton INSTANCE;
    
    // 私有构造函数
    private Singleton() {
    }
    
    // 公有访问方法
    public static Singleton getInstance() {
        if (INSTANCE == null) {
            INSTANCE = new Singleton();
        }
        return INSTANCE;
    }
}

2.2.2 线程安全

特点：

懒加载
线程安全
方法加锁，执行效率低
存在隐患（多线程环境中可能会使用到未创建完毕的对象）

/**
 * 懒汉式-线程安全
 */
public class Singleton {

    private static Singleton INSTANCE;  
    
    // 私有构造函数
    private Singleton (){
    }  
    
    // 公有访问方法
    public static synchronized Singleton getInstance() {  
        if (INSTANCE == null) {  
            INSTANCE = new Singleton();  
        }  
        return INSTANCE;  
    }  
}

2.3 双重检查锁【推荐】

特点：

懒加载
线程安全
检查后加锁，执行效率较高

/**
 * 双重检查锁懒汉式
 */
public class Singleton {

	/**
	* volatile作用禁止指令重排序
	* 注意：对象的创建其实不是一步到位的，它是分三步进行
	* ①、在堆中给对象分配内存空间
	* ②、初始化赋值
	* ③、建立关联（将引用指向分配的内存空间）
	*/
    private volatile static Singleton INSTANCE;  
    
    // 私有构造函数
    private Singleton() {
    }  
    
    // 公有访问方法
    public static Singleton getSingleton() {  
	    if (INSTANCE == null) {  
	        synchronized (Singleton.class) {  
	            if (INSTANCE == null) {  
	                INSTANCE = new Singleton();  
	            }  
	        }  
	    }  
	    return INSTANCE;  
    }  
}

2.4 静态内部类【推荐】

特点：

懒加载
线程安全
执行效率高

/**
 * 静态内部类
 */
public class Singleton {

    private static class SingletonHolder { 
    	private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();  
    }
    
    // 私有构造函数
    private Singleton() {
    }
    
    // 公有访问方法
    public static Singleton getInstance() {  
    	// 调用getInstance方法时才加载实例化
        return SingletonHolder.INSTANCE;  
    }  
}

2.5 枚举【推荐】

特点：

线程安全
执行效率高

/**
 * 枚举
 */
public enum Singleton {

    INSTANCE;
    
    // 方法
}

三、使用单例

public class SingletonDemo {

   public static void main(String[] args) {
      // 编译时错误：构造函数Singleton()是不可见的
      //Singleton object = new Singleton();
      
      Singleton singleton = Singleton.getInstance();
      singleton.xxmethod();
   }
}