單例模式及其應用

所謂單例，指的就是單例項，有且僅有乙個類例項，這個單例不應該由人來控制，而應該由**來限制，強制單例。

單例有其獨有的使用場景，一般是對於那些業務邏輯上限定不能多例只能單例的情況，例如：類似於計數器之類的存在，一般都需要使用乙個例項來進行記錄，若多例計數則會不準確。

其實單例就是那些很明顯的使用場合，沒有之前學習的那些模式所使用的複雜場景，只要你需要使用單例，那你就使用單例，簡單易理解。

所以我認為有關單例模式的重點不在於場景，而在於如何使用。

1、常見的單例模式有兩種建立方式：所謂餓懶漢式與餓漢式

（1）懶漢式

何為懶？顧名思義，就是不做事，這裡也是同義，懶漢式就是不在系統載入時就建立類的單例，而是在第一次使用例項的時候再建立。

詳見下方**示例：

1 public class lhandanli 
6 //定義乙個公共的公開的方法來返回該類的例項，由於是懶漢式，需要在第一次使用時生成例項，所以為了執行緒安全，使用synchronized關鍵字來確保只會生成單例
7 public static synchronized lhandanli getinstance()
11 return dl;
12 }
13 }

（2）餓漢式

又何為餓？餓者，飢不擇食；但凡有食，必急食之。此處同義：在載入類的時候就會建立類的單例，並儲存在類中。

詳見下方**示例：

1 public class ehandanli 
6 //定義公開方法，返回已建立的單例
7 public static ehandanli getinstance()
10 }

2、雙重加鎖機制

何為雙重加鎖機制？

在懶漢式實現單例模式的**中，有使用synchronized關鍵字來同步獲取例項，保證單例的唯一性，但是上面的**在每一次執行時都要進行同步和判斷，無疑會拖慢速度，使用雙重加鎖機制正好可以解決這個問題：

1 public class slhandanli 
4 public static slhandanli getinstance()
10 }
11 }
12 return dl;
13 }
14 }

看了上面的**，有沒有感覺很無語，雙重加鎖難道不是需要兩個synchronized進行加鎖的嗎？

其實不然，這裡的雙重指的的雙重判斷，而加鎖單指那個synchronized，為什麼要進行雙重判斷，其實很簡單，第一重判斷，如果單例已經存在，那麼就不再需要進行同步操作，而是直接返回這個例項，如果沒有建立，才會進入同步塊，同步塊的目的與之前相同，目的是為了防止有兩個呼叫同時進行時，導致生成多個例項，有了同步塊，每次只能有乙個執行緒呼叫能訪問同步塊內容，當第乙個搶到鎖的呼叫獲取了例項之後，這個例項就會被建立，之後的所有呼叫都不會進入同步塊，直接在第一重判斷就返回了單例。至於第二個判斷，個人感覺有點查遺補漏的意味在內（期待高人高見）。

補充：關於鎖內部的第二重空判斷的作用，當多個執行緒一起到達鎖位置時，進行鎖競爭，其中乙個執行緒獲取鎖，如果是第一次進入則dl為null，會進行單例物件的建立，完成後釋放鎖，其他執行緒獲取鎖後就會被空判斷攔截，直接返回已建立的單例物件。

不論如何，使用了雙重加鎖機制後，程式的執行速度有了顯著提公升，不必每次都同步加鎖。

其實我最在意的是volatile的使用，volatile關鍵字的含義是：被其所修飾的變數的值不會被本地執行緒快取，所有對該變數的讀寫都是直接操作共享記憶體來實現，從而確保多個執行緒能正確的處理該變數。該關鍵字可能會遮蔽掉虛擬機器中的一些**優化，所以其執行效率可能不是很高，所以，一般情況下，並不建議使用雙重加鎖機制，酌情使用才是正理！

更進一步說，其實使用volatile的目的是為了防止暴露乙個未初始化的不完整單例例項，導致系統崩潰。因為建立單例例項其實需要經過以下幾步：首先分配記憶體空間、然後將記憶體空間的首位址指向引用（指標），最後呼叫構造器建立例項，由於在第二步的時候這個引用（指標）就會變的非null，那麼在第三步未執行，真正的單例例項還未建立完成的時候，乙個執行緒過來在第乙個校驗中為false，將會直接將不完整的例項返回，從而造成系統崩潰。

3、類級內部類方式

餓漢式會占用較多的空間，因為其在類載入時就會完成例項化，而懶漢式又存在執行速率慢的情況，雙重加鎖機制呢？又有執行效率差的毛病，有沒有一種完美的方式可以規避這些毛病呢？

貌似有的，就是使用類級內部類結合多執行緒預設同步鎖，同時實現延遲載入和執行緒安全。

1 public class classinnerclassdanli 
5 private classinnerclassdanli(){}
6 public static classinnerclassdanli getinstance()
9 }

如上**，所謂類級內部類，就是靜態內部類，這種內部類與其外部類之間並沒有從屬關係，載入外部類的時候，並不會同時載入其靜態內部類，只有在發生呼叫的時候才會進行載入，載入的時候就會建立單例例項並返回，有效實現了懶載入（延遲載入），至於同步問題，我們採用和餓漢式同樣的靜態初始化器的方式，借助jvm來實現執行緒安全。

其實使用靜態初始化器的方式會在類載入時建立類的例項，但是我們將例項的建立顯式放置在靜態內部類中，它會導致在外部類載入時不進行例項建立，這樣就能實現我們的雙重目的：延遲載入和執行緒安全。

4、使用

在spring中建立的bean例項預設都是單例模式存在的。

單例模式及其應用

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多個單例模式單例模式的應用

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多個單例模式單例模式的應用

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