Java：单例模式的七种写法

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第一种（懒汉，线程不安全）：

1 public class Singleton {
2 private static Singleton instance;
3 private Singleton (){}
4 public static Singleton getInstance() {
5 if (instance == null) {
6 instance = new Singleton();
7 }
8 return instance;
9 }
10 }
11

这种写法lazy loading很明显，但是致命的是在多线程不能正常工作。

第二种（懒汉，线程安全）：

1 public class Singleton {
2 private static Singleton instance;
3 private Singleton (){}
4 public static synchronized Singleton getInstance() {
5 if (instance == null) {
6 instance = new Singleton();
7 }
8 return instance;
9 }
10 }
11

这种写法能够在多线程中很好的工作，而且看起来它也具备很好的lazy loading，但是，遗憾的是，效率很低，99%情况下不需要同步。

第三种（饿汉）：

1 public class Singleton {
2 private static Singleton instance = new Singleton();
3 private Singleton (){}
4 public static Singleton getInstance() {
5 return instance;
6 }
7 }
8

这种方式基于classloder机制避免了多线程的同步问题，不过，instance在类装载时就实例化，虽然导致类装载的原因有很多种，在单例模式中大多数都是调用getInstance方法，但是也不能确定有其他的方式（或者其他的静态方法）导致类装载，这时候初始化instance显然没有达到lazy loading的效果。

第四种（饿汉，变种）：

1 public class Singleton {
2 private Singleton instance = null;
3 static {
4 instance = new Singleton();
5 }
6 private Singleton (){}
7 public static Singleton getInstance() {
8 return this.instance;
9 }
10 }
11

表面上看起来差别挺大，其实更第三种方式差不多，都是在类初始化即实例化instance。

第五种（静态内部类）：

1 public class Singleton {
2 private static class SingletonHolder {
3 private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
4 }
5 private Singleton (){}
6 public static final Singleton getInstance() {
7 return SingletonHolder.INSTANCE;
8 }
9 }
10

这种方式同样利用了classloder的机制来保证初始化instance时只有一个线程，它跟第三种和第四种方式不同的是（很细微的差别）：第三种和第四种方式是只要Singleton类被装载了，那么instance就会被实例化（没有达到lazy loading效果），而这种方式是Singleton类被装载了，instance不一定被初始化。因为SingletonHolder类没有被主动使用，只有显示通过调用getInstance方法时，才会显示装载SingletonHolder类，从而实例化instance。想象一下，如果实例化instance很消耗资源，我想让他延迟加载，另外一方面，我不希望在Singleton类加载时就实例化，因为我不能确保Singleton类还可能在其他的地方被主动使用从而被加载，那么这个时候实例化instance显然是不合适的。这个时候，这种方式相比第三和第四种方式就显得很合理。

第六种（枚举）：

1 public enum Singleton {
2 INSTANCE;
3 public void whateverMethod() {
4 }
5 }
6

这种方式是Effective Java作者Josh Bloch 提倡的方式，它不仅能避免多线程同步问题，而且还能防止反序列化重新创建新的对象，可谓是很坚强的壁垒啊，不过，个人认为由于1.5中才加入enum特性，用这种方式写不免让人感觉生疏，在实际工作中，我也很少看见有人这么写过。

第七种（双重校验锁）：

1 public class Singleton {
2 private volatile static Singleton singleton;
3 private Singleton (){}
4 public static Singleton getSingleton() {
5 if (singleton == null) {
6 synchronized (Singleton.class) {
7 if (singleton == null) {
8 singleton = new Singleton();
9 }
10 }
11 }
12 return singleton;
13 }
14 }
15

这个是第二种方式的升级版，俗称双重检查锁定，详细介绍请查看：http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-dcl.html

在JDK1.5之后，双重检查锁定才能够正常达到单例效果。

总结

有两个问题需要注意：

1、如果单例由不同的类装载器装入，那便有可能存在多个单例类的实例。假定不是远端存取，例如一些servlet容器对每个servlet使用完全不同的类装载器，这样的话如果有两个servlet访问一个单例类，它们就都会有各自的实例。

2、如果Singleton实现了java.io.Serializable接口，那么这个类的实例就可能被序列化和复原。不管怎样，如果你序列化一个单例类的对象，接下来复原多个那个对象，那你就会有多个单例类的实例。

对第一个问题修复的办法是：

1 private static Class getClass(String classname)
2 throws ClassNotFoundException {
3 ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
4
5 if(classLoader == null)
6 classLoader = Singleton.class.getClassLoader();
7
8 return (classLoader.loadClass(classname));
9 }
10 }
11

对第二个问题修复的办法是：

1 public class Singleton implements java.io.Serializable {
2 public static Singleton INSTANCE = new Singleton();
3
4 protected Singleton() {
5
6 }
7 private Object readResolve() {
8 return INSTANCE;
9 }
10 }
11