Java 实现单例（Singleton）模式

单例模式Singleton解释

版本一单线程环境

版本二多线程环境 同步延迟加载

版本三多线程环境进阶1 双重检测同步延迟加载

版本四多线程环境进阶2 非延迟加载单例类

版本五多线程环境进阶3 使用内部类实现延迟加载

单例模式（Singleton）解释

只生成一个实例的的类是实现了单例（Singleton）模式的类型。

版本一：单线程环境

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

只有当上面代码中的 instance静态变量为空的时候，才会去创造一个实例，同时构造函数定义为私有，这样就确保Singleton这个类只创建了一个实例

版本二：多线程环境 （同步延迟加载）

版本一可以在单线程中正常运行，但多线程就出现了问题。假想现在有两个线程同时运行判断语句instance == null，并且此时instance还没有创建，那么两个线程都会创建一个实例，此时这个类就不满足单例模式了。当然，如果有同时又更多的线程执行判断语句instance == null，并且此时instance还没有创建，那么会创建更多的实例。

为了保证在多线程的环境下只能得到类的一个实例，我们在getInstance()方法上加一个同步关键词synchronized ，这样可以保证在多个线程同时访问getInstance()方法时，只有一个线程能否进入函数体，其他线程等待，当第一个线程执行完函数体后，第二线程进入，剩余线程等待…..，这样就保证类只有一个实例

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

版本三：多线程环境（进阶1 双重检测同步延迟加载 ）

版本二固然可以在多线程环境下正常运行，但是效率不高。考虑如下的情况：当instance 已经被初始化后，有多个线程访问getInstance()方法，但是由于线程同步锁的原因，线程只能一个接一个的执行getInstance()方法，这期间线程的等待就浪费了许多时间。为了解决这个问题就出现了如何下解决方案，现在只有当instance为null的时候才会加锁操作，否则无需加锁操作。

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

版本四：多线程环境（进阶2 非延迟加载单例类 ）

为了让代码更加优雅，简洁，同时健壮性很好，就出现了非延迟加载单例类，又被称之为饿汉式.

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

这里的instance 实例在第一次使用Singleton这个类型的时候自动初始化，假设Singleton类中还有其他的静态函数，那么调用该静态函数也会初始化instance 变量，这就导致过早的初始化instance 变量，从而降低了内存的使用效率。

版本五：多线程环境（进阶3 使用内部类实现延迟加载 ）

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

上面代码在Singleton类中定义了一个私有类Holder ，当第一次使用到Holder 类型时，会创建instance ，而Holder 类型只在getInstance()方法中使用到，如果我们不调用getInstance()，就不会触发instance的创建操作，从而做到真正的按需创建。