单例模式是非常好理解的设计模式，但也包含了很多细节。

一、什么是单例模式？

单例模式的定义

1.1、基本定义

单例模式（Singleton Pattern）是 Java 中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。
这种模式涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。

  • 单例类在内存中只能有一个实例。
  • 单例类必须自己创建自己的唯一实例。

  • 单例类必须给其他对象提供访问唯一实例的方法。

    1.2、Java 中单例模式的特点

  • 在一个JVM中，只存在一个实例。

  • 构造器必须是私有的，外部类无法通过调用构造器方法创建该实例。
  • 没有公开的创建对象的方法。
  • 提供一个公开的静态方法获取 JVM 中的唯一实例。

    二、代码实现

    几种实现单例模式的方式

2.1、饿汉式

这个人很饿，所以他管不了那么多了，项目一启动直接创建一个对象塞到 JVM 里。

2.1.1、伪代码

✨ 单例模式 - 图1

2.1.2、代码实现
  1. public class SingleObject {
  3.    //第一步：私有化构造函数。
  4.    private SingleObject(){}
  5.    //第二步：调用私有化的构造函数创建一个对象，并将其赋值给一个私有的静态变量。
  6.    private static SingleObject instance = new SingleObject();
  7.    //第三步：创建一个静态方法以访问 JVM 中的唯一实例。
  8.    //静态方法不属于具体某一个对象，属于类的层次。
  9.    public static SingleObject getInstance(){
  10.       return instance;
  11.    }
  13.    //该方法仅是一个普通方法
  14.    public void showMessage(){
  15.       System.out.println("Hello World!");
  16.    }
  18. }

2.2、懒汉式

2.2.1、伪代码

✨ 单例模式 - 图2

2.2.2、代码实现
  1. public class Singleton {
  2.     private volatile static Singleton instance = null;
  3.     private Singleton(){}
  4.     public static Singleton getInstance(){
  5.         //先检查实例是否存在，如果不存在才进入下面的同步块
  6.         if(instance == null){
  7.             //同步块，线程安全的创建实例
  8.             synchronized (Singleton.class) {
  9.                 //再次检查实例是否存在，如果不存在才真正的创建实例
  10.                 if(instance == null){
  11.                     instance = new Singleton();
  12.                 }
  13.             }
  14.         }
  15.         return instance;
  16.     }
  17. }

2.3、静态内部类实现单例模式

简单

使用内部类来维护单例的实现，JVM内部的机制能够保证当一个类被加载的时候，这个类的加载过程是线程互斥的。这样当我们第一次调用getInstance()的时候，JVM 能够帮我们保证 instance 只被创建一次，并且会保证把赋值给 instance 的内存初始化完毕， 这样我们就不用担心上面的问题。同时该方法也只会在第一次调用的时候使用互斥机制，这样就解决了低性能问题。这是一个比较完美的单例模式。

  1. public class Singleton {  
  3.     /* 私有构造方法，防止被实例化 */  
  4.     private Singleton() {  
  5.     }  
  7.     /* 此处使用一个内部类来维护单例 */  
  8.     private static class SingletonFactory {  
  9.         private static Singleton instance = new Singleton();  
  10.     }  
  12.     /* 获取实例 */  
  13.     public static Singleton getInstance() {  
  14.         return SingletonFactory.instance;  
  15.     }  
  17.     /* 如果该对象被用于序列化，可以保证对象在序列化前后保持一致 */  
  18.     public Object readResolve() {  
  19.         return getInstance();  
  20.     }  
  21. }

2.4、通过枚举类的特性实现单例模式

使用枚举来实现单实例控制会更加简洁，而且 JVM 从根本上提供保障，绝对防止多次实例化，是更简洁、高效、安全的实现单例的方式。

  1. class Resource{
  2. }
  4. public enum SomeThing {
  5.     INSTANCE;
  6.     private Resource instance;
  7.     SomeThing() {
  8.         instance = new Resource();
  9.     }
  10.     public Resource getInstance() {
  11.         return instance;
  12.     }
  13. }

参考

1、单例模式 | 菜鸟教程 @RUNOOB
2、设计模式系列 - 单例模式 @敖丙