单例模式饿汉式与懒汉式详解

步骤：

私有构造方法，使得在类的外部不能调用此方法，限制产生多个对象
类初始化时，区分饿汉式与懒汉式的区别
对外部提供调用方法，将创建的对象返回，只能通过类来调用

饿汉式：

类加载时即创建对象，线程安全

优点：执行效率高

缺点：类加载时就初始化，浪费内存资源，懒加载：无

实现：

public class SingletonEH {/*** 饿汉式：*  类加载时即创建对象，线程安全*  优点：执行效率高*  缺点：类加载时就初始化，浪费内存资源，懒加载：无*/private SingletonEH(){};private final static SingletonEH singletonEH = new SingletonEH();public static SingletonEH getInstance() {return singletonEH;}
}

测试：

public static void main(String[] args) {SingletonEH instanceA = SingletonEH.getInstance();SingletonEH instanceB = SingletonEH.getInstance();System.out.println(instanceA == instanceB);
}

饿汉式测试结果：

true
Process finished with exit code 0

懒汉式：

只有再调用获取实例的时候，才会去初始化实例对象

懒加载：是

是否线程安全：否

private SingletonLH(){};
private static SingletonLH singletonLH; // 注意实现方式不同，实例私有化有变化

方式一：最基本的实现方式

不支持多线程，因为没有加锁

实现：

public static SingletonLH getSingletonLH() {if (null == singletonLH) {singletonLH =  new SingletonLH();}return singletonLH;
}

方式二：静态内部类

也即饿汉式和懒汉式的组合，调用 getInstance() 方法时才创建，达到了类似懒汉式的效果，同时又是线程安全的

实现：

private static class Holder{private static SingletonLH singletonStatic = new SingletonLH();
}public static SingletonLH getInstanceLHStatic() {return Holder.singletonStatic;
}

方式三：加锁

synchronized

实现：

public static synchronized SingletonLH getInstanceSy() {if (null == singletonLH) {singletonLH =  new SingletonLH();}return singletonLH;
}

方式四：双重锁校验

通常线程安全，加volatile的作用是禁止指令重排。（由于 JVM 底层内部模型原因，偶尔会出问题。不建议使用）

private volatile static SingletonLH singletonLHVolatile;public static SingletonLH getSingletonLHVolatile() {if (null == singletonLHVolatile) {synchronized (SingletonLH.class) {if (null == singletonLHVolatile) {singletonLHVolatile = new SingletonLH();}}}return singletonLHVolatile;
}

方式五：ThreadLocal方式

线程安全，ThreadLocal采用以空间换时间的方式，为每一个线程都提供一份变量，因此可以同时访问而互不影响。

实现：

private static final ThreadLocal<SingletonLH> singletonThreadLocal = new ThreadLocal<SingletonLH>(){@Overrideprotected SingletonLH initialValue() {return new SingletonLH();}
};public static SingletonLH getInstanceThreadLocal() {return singletonThreadLocal.get();
}

方式六：CAS 锁方式

CAS锁（Compare and Swap）：比较并交换，是一种有名的无锁算法，属于乐观锁）。用CAS锁来实现单例模式是线程安全的

实现：

private static final AtomicReference<SingletonLH> instanceCAS = new AtomicReference<SingletonLH>();public static final SingletonLH getInstanceCAS() {for (; ; ) {SingletonLH instance = instanceCAS.get();if (null != instance) {return instance;}instance = new SingletonLH();if (instanceCAS.compareAndSet(null, instance)) {return instance;}}
}

懒汉式还有一种实现方式就可以使用枚举，枚举实现的单例，代码简洁清晰。并且它还自动支持序列化机制，绝对防止多次实例化。这个大家自己可以动手实现下，代码就不粘贴出来了。

测试：

public static void main(String[] args) {SingletonLH instanceLHA = SingletonLH.getSingletonLH();SingletonLH instanceLHB = SingletonLH.getSingletonLH();System.out.println("基本懒汉式：" + (instanceLHA == instanceLHB));SingletonLH instanceLHStaticA = SingletonLH.getInstanceLHStatic();SingletonLH instanceLHStaticB = SingletonLH.getInstanceLHStatic();System.out.println("静态代码块式：" + (instanceLHStaticA == instanceLHStaticB));SingletonLH instanceSyA = SingletonLH.getInstanceSy();SingletonLH instanceSyB = SingletonLH.getInstanceSy();System.out.println("加锁式：" + (instanceSyA == instanceSyB));SingletonLH instanceLHVolatileA = SingletonLH.getSingletonLHVolatile();SingletonLH instanceLHVolatileB = SingletonLH.getSingletonLHVolatile();System.out.println("双重锁：" + (instanceLHVolatileA == instanceLHVolatileB));SingletonLH instanceThreadLocalA = SingletonLH.getInstanceThreadLocal();SingletonLH instanceThreadLocalB = SingletonLH.getInstanceThreadLocal();System.out.println("ThreadLocal方式:" + (instanceThreadLocalA == instanceThreadLocalB));SingletonLH instanceCASA = SingletonLH.getInstanceCAS();SingletonLH instanceCASB = SingletonLH.getInstanceCAS();System.out.println("CAS方式：" + (instanceCASA == instanceCASB));
}

懒汉式不同方式下的测试结果

基本懒汉式：true
静态代码块式：true
加锁式：true
双重锁：true
ThreadLocal方式:true
CAS方式：trueProcess finished with exit code 0

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饿汉式：

实现：

测试：

饿汉式测试结果：

懒汉式：

方式一：最基本的实现方式

实现：

方式二：静态内部类

实现：

方式三：加锁

实现：

方式四：双重锁校验

方式五：ThreadLocal方式

实现：

方式六：CAS 锁方式

实现：

测试：

懒汉式不同方式下的测试结果

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