Java单例设计模式之单例模式

    JAVA设计模式

    Java设计模式其实算是java在发展的过程中前人总结下来的一种经验，针对于不同的应用场景，可以用不同的设计模式来解决问题，同时，在有的场景，可以有多种设计模式可以选择，这就需要我们对设计模式了解得足够透彻，然后才能去找到最适合的设计模式。

    以前我也一直在看设计模式，只是一直没有去系统的学习，然后转化为博客笔记，加深自己对设计模式的理解。后面会把这些设计模式系统学习一遍写成博客，当做是自己学习的一种记录。

    JAVA设计模式之单例模式

    java的单例模式应该是最简单最容易实现，同时也是面试特别容易遇到的一种设计模式了。顾名思义，单例模式就是我们的某个类在应用中需要以单个实例的方式存在，不管在哪里以及什么时候调用，都是拿的这个实例，而不是去重新初始化。

    单例模式在开发中的应用也是很常见的，比如web应用的配置对象的读取、数据库连接池的设计、windows的任务管理器等等这些。

    虽然单例模式简单，实现所需要的代码数量也不多，但是考虑到懒加载、线程安全等问题，其实也是很容易出问题的，通常面试的时候，如果考到单例模式也是拿这些问题来考量的。

    同时单例模式也有多种实现方式。

    饿汉式

    懒汉式

    这种单例模式既实现了懒加载，也满足了线程安全，看似非常完美了，但是其实它并不高效，因为这种方式加锁在方法上了，因为锁粒度的问题，导致每次进入方法的只会有一个线程，其他线程都会被挡在方法外，等待前一个线程执行完这个方法。仔细想一下，其实是没必要的，我们可以将锁的粒度变得更细，因此也演变出了双重锁验证的实现方式。

    双重锁验证

    这种方式实现单例模式是最容易在面试中被提到的，这里有两次判空操作，因此叫双重锁验证，为什么这里需要doublecheck，当我们想不通的时候，其实可以试试反证法，这里如果第一次验证不要的话，可以发现，就和懒汉式其实是一样的了，那么这样就会造成不高效，那为什么需要第二次的验证呢，可以想想，如果取消第二次的验证，可能会有多个线程进入if语句，然后单独进入同步块，这样就会造成多个实例,因此两次验证缺一不可。

    这里需要注意的是volitile这个关键字，为什么要在instance加这个关键字，这个关键字有两个作用，一个是保证instance的内存可见性，也就是每次读写操作都保证是内存中的最新值，另一方面是禁止jvm的重排序优化，如果这里不加这个关键字，由于jvm的重排序优化，可能会导致instance还没有初始化完成，其他线程就得到了这个instance的引用值，然后就顺理成章的报错。详情可以去看周老先生的《深入java虚拟机》

    内部静态类

    内部静态类的方式来实现是我比较喜欢的方式了，因为这种方式满足懒加载，没有线程安全问题，同时也十分高效，光看代码也容易让人理解。

    枚举类

    这种方式应该是实现单例模式最简洁的方式了，调用直接用Singleton.INSTANCE就可以了。

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