java單例模式實例分析

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在早期的項目代碼中，如果我們想使用類的某個方法，我們基本都會創建一個類的對象實例然后再調用方法，這樣的實現往往在系統內就會存在某個類的大量實例。如此一來，項目框架很難管理大量的對象，而且如果java虛擬機不能及時回收，容易造成內存溢出。

首先我們要明白什么是單例，所謂單例就是說在項目框架內某個類的對象實例只存在一個，任何調用方獲取到的對象實例都是一個，那么很明顯這個類是不能夠被外部直接調用類構造器創建的。

我們先看下一個簡單的單例設計：

上面代碼在單線程是沒有問題的，而且只有當線程調用類的靜態方法時，才會生成類的靜態變量。但是當多線程訪問時，上面代碼是有問題的，會生成多個對象的實例。

那么，我們可以用另外一種方法實現，比如說在類加載時候就初始化對象的實例，這樣后面無論怎么調用類靜態方法都不創建新的實例。還有一種方法，但是會犧牲部分系統性能，意思就是在多線程訪問方法時通過鎖機制讓線程排隊訪問。我們先通過在類方法上加鎖來實現類的單例，比如：

上述方法能實現單例，而且采用的思路是延遲加載，但是執行效率比較低。

之前有看到部分同學使用雙重鎖(Double CheckLock)機制來實現單例模式，一方面需要在實例上加上volatile關鍵字通知操作系統實現線程訪問時內存屏障，然后還需要在方法中通過虛擬機實現的synchronized來同步方法訪問，寫法如下：

反正，我認為上面的實現是比較復雜的，大家需要去了解的知識點比較多，比如volatile ,synchronized,內存屏障。因此我不建議大家用這種方式，可以作為技術了解下還是有好處的，畢竟如果能跟面試官探討到這一步，還是會加一些分的。

如果說我們不考慮服務負載問題，在多線程環境下可以預先加載類的靜態實例，當虛擬機加載完成類后就會創建類的靜態變量，甭管你到時用不用，反正給你留在那里。所有線程訪問到的都是同一靜態實例，有人也稱這種方式為餓漢式，具體寫法如下：

上面寫法實現單例也是沒有問題的，但是有些同學就會覺得如果我只是想調用一個類的某個靜態方法，并不想生成它的實例，那有沒有其他方法呢，經過各路大神的指點結合自身的總結，可以使用內部靜態類來實現這個需求。

開發的同學都知道，虛擬機在加載類的過程中一開始并不會初始化類的內部靜態類。如果線程調用內部靜態類時，虛擬機只會初始化一次，這樣既可以實現單例，同時也是線程安全的。具體寫法如下：

除了以上講到的幾種方式外，JDK自身的枚舉類型本身就是單例的實現，調用者不能顯式的調用構造器完成實例創建，因此很多Java規范文檔推薦使用枚舉來實現單例。

當然對于初級開發人員而言，現在的主流開發框架都提供單例/多例模式供開發者選擇，這樣的好處讓開發者更多關注業務功能開發，而不用過多關注虛擬機內部類實例創建問題。例如spring中默認類注入就是單例的，可以根據實際情況設置scope為singleton(單例)或者prototype(多例),如下圖所示：

到此，關于“java單例模式實例分析”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續學習更多相關知識，請繼續關注億速云網站，小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章！