java设计优化——单例模式（java单例模式是什么意思）

单例模式是一种对象创建模式，确保系统中一个类只有一个实例。

在java语言中，这样做有两大好处：

1.对于频繁使用的对象，可以省略创建对象所话费的时间；

2.由于new操作的次数减少，对于系统内存的使用频率降低，这样减少GC的压力，缩短GC停顿的时间。

单例模式细分：

public class Singleton{
 private Singleton(){
 System.out.println("Singleton.Singleton()");
 }
 
 private static Singleton singleton = new Singleton();
 
 public static Singleton getInstance(){
 return singleton;
 }
}

注意：首先单例类必须有一个private访问级别的构造函数，确保单例不会被系统其他代码实例化；其次，singleton成员变量和getInstance()方法必须是static的。

这个单例类创建十分简单，而且非常可靠。唯一的缺点是无法对singleton做延迟加载，例如由于单例创建过程很慢，由于成员变量定义为static，在jvm加载单例类时，单例对象也会被创建，那么在任何用到单例类的地方都会创建单例对象，不管单例对象是否被用到。例如：

public class Singleton{

private Singleton(){

System.out.println("Singleton.Singleton()");

}

private static Singleton singleton = new Singleton();

public static Singleton getInstance(){

return singleton;

}

public static void createString(){

System.out.println("Singleton.createString()");

}

}

为了提高相关函数的调用速度，就需要引入懒加载机制。

 
public class LazySingleton {
 private LazySingleton() {
 System.out.println("LazySingleton.LazySingleton()");
 }
 private static LazySingleton lazyInstance = null;
 
 public synchronized static LazySingleton getInstance(){
 if(lazyInstance==null)
 lazyInstance = new LazySingleton();
 return lazyInstance;
 }
}

对于静态变量singleton初始化赋值为null，确保系统启动时没有额外的负荷。在getInstance()方法中，判断当前实例十分已经存在，如果存在则返回，如果不存在，再建单例。getInstance()必须为同步方法，因为在多线程环境下，当线程1正在建单例，未完成赋值前，线程2可能判断instance为null，故线程2将启动建立新建单例的程序，导致多个单例被创建。

上面实例单例实现，虽然实现了延迟加载，但是引入了同步方法，在多线程环境下，耗时远大于第一个单例程序。

3.单例模式使用内部类来维护单例的创建

public class StaticSingleton {
 private StaticSingleton() {
 System.out.println("StaticSingleton.StaticSingleton()");
 }
 
 private static class SingletonHolder{
 private static StaticSingleton ataticSingleton = new StaticSingleton();
 } 
 
 public static StaticSingleton getInstance(){
 return SingletonHolder.ataticSingleton;
 } 
}
	

StaticSingleton被加载时，内部类不会被实例化，确保StaticSingleton类被载入jvm时，不会被初始化单例类，而当getInstance()方法被调用时，才加载SingletonHolder，从而初始化instance。同时用于实例的建立在类加载时完成，故天生对线程友好。

使用内部类完成单利模式，既可以做到延迟加载，也不用使用同步关键字，是一种比较完善的做法。

4.基于枚举实现单例模式，线程安全，效率高，但是不能实现懒加载

public enum SingletonDemo5 {
 INSTANCE;
 /**
 * 操作单例对象
 */
 public void singletonOperation(){
 }
}

5.懒汉式实现单例模式，避免反射和反序列化来破解

public class SingletonDemo6 implements Serializable{
 private static SingletonDemo6 instance;
 private SingletonDemo6(){
 //反正重复生成对象
 if (instance != null){
 throw new RuntimeException();
 }
 }
 public static synchronized SingletonDemo6 getInstance(){
 if (instance == null){
 instance = new SingletonDemo6();
 }
 return instance;
 }
 /**
 * 防止反序列化重新生成新的对象
 * @return
 * @throws ObjectStreamException
 */
 private Object readResolve() throws ObjectStreamException {
 return instance;
 }
}

单例模式是一种最基础的设计模式，也是很重要的一种设计模式。spring框架的容器中默认就是单例对象，这也可以减少开销。