单例模式

类型：创建型

定义：一个类在全局只能有一个对象实例

实现需要考虑的地方：

• 将构造器设置成 private，禁止外部创建对象实例
• 提供一个获取单例对象的全局访问点
• 线程安全

饿汉式

在类加载时就初始化好单例对象。

• 利用类加载机制保证线程安全
• 不支持懒加载

public class IdGenerator {
    private AtomicLong id = new AtomicLong();
    private static final IdGenerator instance = new IdGenerator();

    private IdGenerator() {}

    public static IdGenerator getInstance() {
        return instance;
    }
    
    public long getId() {
        return id.getAndIncrement();
    }
}

懒汉式

在第一次获取单例时创建对象。

• 使用加锁保证线程安全
• 支持懒加载
• 每次获取单例都需要加锁和释放锁

public class IdGenerator {
    private AtomicLong id = new AtomicLong();
    private static IdGenerator instance;

    private IdGenerator() {}

    public static synchronized IdGenerator getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new IdGenerator();
        }
        return instance;
    }

    public long getId() {
        return id.getAndIncrement();
    }
}

双重检测

在懒汉式下提高了代码效率：

• 支持懒加载
• 只有单例还是创建时获取单例才会加锁

public class IdGenerator {
    private AtomicLong id = new AtomicLong();
    private static IdGenerator instance;

    private IdGenerator() {}

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

    public long getId() {
        return id.getAndIncrement();
    }
}

静态内部类

只有在获取单例使，才会触发静态内部类的加载：

• 支持懒加载
• 由类加载机制保证线程安全

public class IdGenerator {
    private AtomicLong id = new AtomicLong();
    private static IdGenerator instance;

    private IdGenerator() {}

    public static IdGenerator getInstance() {
        return SingletonHolder.instance;
    }
    
    private static class SingletonHolder {
        private static final IdGenerator instance = new IdGenerator();
    }

    public long getId() {
        return id.getAndIncrement();
    }
}

枚举

通过枚举保证线程安全和全局唯一性。

public enum IdGenerator {
    INSTANCE;

    private final AtomicLong id = new AtomicLong();
    
    public long getId() {
        return id.getAndIncrement();
    }
}

参阅

• 设计模式之美 – 极客时间