Java设计模式-创建型模式-单例模式

单例模式

解释：一个类只能有一个实例
单例模式可以分为两种 饿汉式 和 懒汉式

饿汉式

也被称为预加载，即 在加载类的时候，就将实例创建出来，加载到内存，不管之后会不会使用这个实例
主打一个饥不择食，体现了贪心的思想。

public class HungrySingleton {//方式1：静态变量private static HungrySingleton instance = new HungrySingleton();//方式2：静态代码块/*static {instance = new HungrySingleton();}*///方式3：枚举，可以看 EnumSingleton.classpublic static HungrySingleton getInstance(){return instance;}
}

很明显，我们还没有使用该对象，就已经加载到了内存，浪费内存
但是，同时，因为只有一此创建对象，所以饿汉式是线程安全的

懒汉式

也成为懒加载，即：只有在使用该类时才创建需要的对象。
我很懒，你不用我，我就不创建对象

一般有四种实现方式

1. 简单懒汉式，不能用，线程不安全
2. Synchronized 同步方法，一般不用，线程安全，但锁粒度太大，效率较低
3. 双重检查锁，可以用，注意使用volatile 关键字保证单例对象的原子性
4. 静态内部类，推荐使用

public class LazySingleton {private volatile static LazySingleton instance;/*** 简单懒汉式* 问题：线程不安全，一般不用* @return*/public static LazySingleton getInstance01() {if(null == instance){instance = new LazySingleton();}return instance;}/*** synchronized* 解决了线程安全问题，但效率低，一般不用* @return*/public synchronized static LazySingleton getInstance02() {if(null == instance){instance = new LazySingleton();}return instance;}/*** 双重检查锁模式* 降低锁的粒度，只锁创建对象的代码块* 需要增加 volatile 来保证原子性，防止jvm指令重排，但同时屏蔽了JVM的一些代码优化* @return*/public static LazySingleton getInstance03() {if(null == instance){synchronized (LazySingleton.class){if(null == instance){//防止重复创建对象instance = new LazySingleton();}}}return instance;}/*** 静态内部类方式* 只有在使用时才会创建静态内部类，推荐使用* @return*/public static LazySingleton getInstance04() {return SingletonHolder.INSTANCE;}private static class SingletonHolder{private static final LazySingleton INSTANCE = new LazySingleton();}
}

这里解释下 为什么 双重检查锁要 使用 volatile 关键字 修饰单例对象
if判断以及其内存执行代码是非原子性的。其次，new LazySingleton()无法保证执行的顺序性。
显然，不满足原子性或者顺序性，线程肯定是不安全的。
下面主要讲一下 new LazySingleton() 为什么不能保证顺序性。
设想一下，创建一个对象，应该分为几步？
答案是三步，如下：

memory=allocate();//1:初始化内存空间
ctorInstance(memory);//2:初始化对象
instance=memory();//3:设置instance指向刚分配的内存地址

jvm为了提高程序执行性能，会对没有依赖关系的代码进行重排序，也就是说上面2和3行代码可能被重新排序。
我用两个线程举例：

时间片	线程A	线程B
t1	初始化内存空间
t2	设置instance指向刚分配的内存地址
t3		判断instance 是否为空
t4		由于instanc不为空，获取到一个空的实例化对象（线程不安全）
t5	初始化对象

volatile 关键字就是强制要求jvm 不进行指令重排，按顺序执行，当然也有一定的性能损失
volatile 其他相关知识 可以参考以下文章：
https://blog.csdn.net/m0_50370837/article/details/124380385