設計模式-有解無憂

單例模式

所謂單例模式，就是采取一定的方法保證在整個的軟體系統中，對某個類只能存在一個物件實體，并且該類只提供一個取得其物件實體的方法（靜態方法）

餓漢式(靜態常量)

構造器私有化
類的內部創建物件
向外暴露一個靜態的公共方法

/**
 * 餓漢式(靜態常量)
 */
public class Singleton01 {
    public static void main(String[] args) {
        //測驗
        Singleton instance = Singleton.getInstance();
    }
}

class Singleton{
    //1 構造器私有化
    private Singleton(){

    }
    //2 本類內部創建物件實體
    private final static Singleton instance = new Singleton();

    //3 提供一個公有的靜態方法，回傳實體物件
    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }
}

優點
- 寫法比較簡單，就是在類裝載的時候就完成實體化，避免了下城同步問題
缺點
- 在類裝載的時候就完成實體化，沒有達到lazy loading的效果，如果從始至終都沒用過這個實體，則會造成記憶體的浪費，
這種方式基于classloader機制避免了多執行緒的同步問題，不過，instance在裝載就實體化，在單例模式中大多數都是呼叫getInstace方法，但是導致類裝載的原因有很多種，因此不能確定有其他方式（或其他靜態方法）導致類裝載，這時候初始化instance就沒有達到lazy loading的效果
這種單例模式可用，可能造成記憶體浪費

餓漢式(靜態代碼塊)

/**
 * 餓漢式(靜態代碼塊)
 */
public class Singleton02 {
    public static void main(String[] args) {
        //測驗
        Singleton instance = Singleton.getInstance();
        Singleton instance1 = Singleton.getInstance();
        System.out.println(instance.hashCode() == instance1.hashCode());
    }
}

class Singleton{
    //1 構造器私有化
    private Singleton(){

    }
    //2 本類內部創建物件實體
    private  static Singleton instance;

    //在靜態代碼塊種創建物件實體
    static {
        instance = new Singleton();
    }

    //3 提供一個公有的靜態方法，回傳實體物件
    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }
}

靜態代碼塊和靜態常量類似，只不過將類實體化的程序放在了靜態代碼塊中，也是在類裝載的時候，就執行靜態代碼塊中的代碼，初始化類的實體，優缺點和上面是一樣的，
這種單例模式可用，但是可能造成記憶體浪費

懶漢式(執行緒不安全)

/**
 * 懶漢式(執行緒不安全)
 */
public class Singleton03 {
    public static void main(String[] args) {
        //測驗
        Singleton instance = Singleton.getInstance();
        Singleton instance1 = Singleton.getInstance();
        System.out.println(instance.hashCode() == instance1.hashCode());
    }
}

class Singleton{
    private static Singleton instance;

    private Singleton(){

    }
    //提供靜態的公用方法，當使用該方法時，才創建實體
    public static Singleton getInstance(){
        if (instance == null){
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

起到了lazy loading的效果，但是只能在單執行緒下使用
在多執行緒下，一個執行緒進入了if(instance == null)判斷陳述句塊，還未來得及往下執行，另一個執行緒也通過了這個判斷陳述句，這時會產生多個實體
在實際開發中，不能使用這種方式

懶漢式(執行緒安全)

/**
 * 懶漢式(執行緒安全，同步方法)
 */
class Singleton{
    private static Singleton instance;

    private Singleton(){

    }
    //使用synchronized解決執行緒安全問題
    public static synchronized Singleton getInstance(){
        if (instance == null){
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

解決了執行緒不安全問題
效率太低了，每個執行緒在向獲得類的實體的時候，執行getInstance()都要進行同步，而其實這個方法只執行一個實體化代碼就夠了，后面的想獲得該類實體直接return就行了
在實際開發中不推薦使用這種方法

雙重檢查

/**
 * 雙重檢查
 */
class Singleton{
    private static volatile Singleton instance;

    private Singleton(){

    }
    //加入雙重檢查代碼，解決執行緒安全問題，通知解決懶加載問題
    public static  Singleton getInstance(){
        if (instance == null){
            synchronized (Singleton.class){
                if (instance == null){
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

雙重檢查概念是多執行緒開發中常使用到的，如代碼中所示，進行了兩次if(singleton == null)檢查，這樣就可以保證執行緒安全了
實體化代碼只用執行一次，后面再次訪問直接return實體化物件
執行緒安全；延遲加載；效率較高
在實際開發中，推薦使用這種單例設計模式

靜態內部類

/**
 * 靜態內部類
 */
class Singleton{
    private static volatile Singleton instance;

    private Singleton(){

    }
    //靜態內部類
    //Singleton類裝載的時候內部類不會裝載
    //類裝載是執行緒安全的
    private static class SingletonInstance{
        private static final  Singleton instance = new Singleton();
    }

    public static  Singleton getInstance(){
        return SingletonInstance.instance;
    }
}

這種方式采用了類裝載機制來保證初始化實體時只有一個執行緒
靜態內部類方式在Singleton類被狀態時并不會立即實體化，而是在需要實體化時，呼叫getInstance()，才會裝載SingletonInstance類，從而完成Singleton的實體化
類的靜態屬性只會在第一次加載類的時候初始化，所以在這里，JVM幫助我們保證了執行緒的安全性，在類進行初始化時，別的執行緒無法進入的，
在實際開發中，推薦使用

列舉

public class Singleton07 {
    public static void main(String[] args) {
        //測驗
        Singleton instance = Singleton.INSTANCE;
        Singleton instance1 = Singleton.INSTANCE;
        System.out.println(instance.hashCode() == instance1.hashCode());
    }
}

/**
 * 列舉
 */
enum  Singleton{
    INSTANCE;
}

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